CN1076774A - 蓄热式空调装置 - Google Patents

Abstract

一种蓄热式空调装置，把压缩机驱动的一般冷气 设备用回路和制冷剂泵驱动的散冷用回路分别作为 独立的回路，设置各自的蒸发器，分别设置能使各回 路的液流管路和气流管路中的制冷剂同样移动的分 流回路，蓄热运转时，将上述各分流回路开通，形成有 压缩机、凝聚器、第1减压机构和蓄热用热交换器构 成的蓄热用回路。

Description

本发明关系到白天电力的抑制和均衡化措施，涉及具有蓄热槽的蓄热式空调装置，蓄热槽内装有蓄热媒体。

图16是例如特开平2-33575号公报发表的先有的蓄热式空调装置回路构成的循环图，这个回路由主制冷剂回路6、蓄热槽8、蓄热用热交换器9、第1分流回路10、制冷剂气泵13、第2分流回路12和开关装置14构成，主制冷剂回路6是将压缩机1、凝聚器2、第1减压机构3和蒸发器4顺序连接而成;蓄热槽8内装有蓄热媒体7;蓄热用热交换器9用于进行上述蓄热槽8中蓄热媒体7同制冷剂的热交换;第1分流回路10可使制冷剂通过上述蓄热用热交换器9在上述凝聚器2和第1减压机构3间的液流管路5a和气流管路5b之间移动;第2减压机构11配置在上述第1分流回路10的液流管路10a上;制冷剂气泵13使制冷剂循环，用于使储蓄在上述蓄热槽8内的蓄热媒体同制冷剂进行热交换;第2分流回路12含有上述制冷剂气泵13，气泵13的输入、输出端都连接在上述第1分流回路10的气流管路10b上;开关装置14用来控制制冷剂向上述第2分流回路12回流。

下面，说明它的动作。上述各个机器1-4利用制冷剂管路连接起来，使制冷剂能够流通，并构成把由凝聚器2同室外空气进行热交换得到的冷、热通过蒸发器4传给室内空气的主制冷剂回路6。

另一方面，在该装置上配置了蓄热槽8，蓄热槽8内装有可蓄热的蓄热媒体7，同时，上述蓄热槽8的内部还配置了用于使制冷剂同蓄热槽8内的蓄热媒体7进行热交换的蓄热用热交换器9。

作为通常的冷气设备运转时（以下，称为一般冷气设备运转），是在上述第2减压机构11处于关闭状态下进行运转，制冷剂只在主制冷剂回路6内循环。即，从压缩机1排出的制冷剂气体经凝聚器2凝聚后，在第1减压机构3发生绝热膨胀，变为低温气、液二相流体后进入蒸发器4，在这里被周围吸热后产生冷气，制冷剂本身蒸发后再流回压缩机1内，完成循环。以后，将这种运转方式称为一般冷气设备运转，将这种运转方式中制冷剂的流通回路称为一般冷气设备用回路。

另外，作为利用夜间电力负荷小的时间段把冷、热储蓄到上述蓄热槽8内的蓄热运转时（以下，称为蓄热运转），是在第1减压机构3处于关闭状态下进行运转。即，从压缩机1排出的制冷剂气体在凝聚器2凝聚后，变为高温高压制冷剂，流入第1分流回路10，在第2减压机构11发生绝热膨胀后，通过在蓄热用热交换器9内蒸发，把热储蓄到蓄热槽8内的蓄热媒体7内。蒸发后通过开关装置14，再流回压缩机1内。以后，将这种运转方式称为蓄热运转，将这种运转方式中制冷剂的流通回路称为蓄热用回路。

作为利用夜间把热储蓄到蓄热槽8内的蓄热回收运转（以下，称为散冷运转），是在上述压缩机1停止时使制冷剂气泵13运转，由制冷剂气泵13升压后的低温低压气体制冷剂进入蓄热用热交换器9，把热传给蓄热媒体7，制冷剂本身发生凝聚液化，通过第2减压机构11发生绝热膨胀，变为低温气、液二相流体，流入蒸发器4，在此处被周围吸热后产生冷气，本身发生蒸发气化后，再次流回制冷剂气泵。以后，将这种运转方式称为散冷运转，将这种运转方式中制冷剂的流通回路称为散冷用回路。

本例在进行由压缩机1运转带动的一般冷气设备运转的同时，可以进行散冷运转。即，可以在压缩机1和制冷剂气泵13都动作的状态下进行运转，在主制冷剂回路6中凝聚了的制冷剂在蒸发器4发生蒸发，同时，在第1分流回路10的蓄热用热交换器9凝聚了的制冷剂同主制冷剂回路6的制冷剂合流后，一起在蒸发器4发生蒸发，进行循环。

在冷气设备运转中，通过调节压缩机1的运转容量和制冷剂气泵13的转动速度，来调节主制冷剂回路中凝聚制冷剂与分流回路中凝聚制冷剂的流量比，使之与室内的冷气设备负荷相对应。

因此，在进行一般冷气设备运转的同时进行散冷运转时，在运转中，根据需要的量把蓄热供给冷气设备，可以使压缩机1运转所需要的电力均衡化，从而能够使其最大值减小。

在蓄热运转中，在进行了冷气设备运转那个白天的夜间的蓄热运转时间（10-14小时）进行运转时，有时是伴有残冰进行蓄热运转，有时是在残冰溶化后进行蓄热运转。

上述压缩机1和制冷剂气泵13的同时运转，即一般冷气设备运转和散冷运转的混合运转，作为减小白天所需电力负荷的措施是有效的，但是，像先有例那样，使在凝聚器2和蓄热用热交换器9分别凝聚了的制冷剂合流，在同一个蒸发器4蒸发的方法，由于室内空气温度及室外空气温度等周围环境条件的变动以及蓄热媒体的温度变化引起的蓄热用热交换器的负荷变动，一般冷气设备运转和散冷运转所用的制冷剂量及制冷机油量会产生不均衡，结果，运转状态恶化引起的能力减小当然会使各自的回路中出现因制冷剂量过少引起高压上升及液体逆流、制冷机油枯竭引起压缩机轴承烧伤等现象，存在着造成制冷剂回路零部件直接操作的危险性。

作为解决上述问题的对策，提出了调节压缩机及制冷剂气泵的运转容量来调节一般冷气设备运转回路中凝聚制冷剂和散冷运转（分流回路）中凝聚制冷剂的流量比的方法，但是，控制方法复杂，并且，控制机器的成本高，需要增加控制回路的传送线，压缩机和制冷剂气泵还必须附加容量调节机构（例如变流器）等，使成本显著提高，所以，不是有效的方法。

另外，蓄热运转、一般冷气设备运转和散冷运转的各运转方式所需的制冷剂量不同，一般冷气设备运转和蓄热运转所需的制冷剂量少，而散冷运转所需的制冷剂量比较多，所以，在蓄热运转时，封入整个回路内的大部分制冷剂是多余的，当进入散冷运转或一般冷气设备运转与散冷运转的混合运转方式时，却需要大量的制冷剂，因此，回路内必须设置暂时回收和放出制冷剂的机器。但是，在先有例中，不存在这种能够进行制冷剂量调整的部分，因此，从制冷剂量调整的角度看，那种机器也难于实际应用。

由于先有的蓄热式空调装置是按上述方式构成的，所以，在使一般冷气设备用回路和散冷用回路同时运转时，在各回路中过冷却、减压了的制冷剂在蒸发器合流，这样，由于周围环境条件及蓄热用热交换器负荷的变动，各回路间的制冷剂量及油量也会发生变动（不均衡），从而给各回路的持续运转带来障碍。

对于由各运转方式所需制冷剂量不同而产生的每个运转方式的制冷剂量应有的变动没有调整的措施，所以，特别是在进行蓄热运转时，使运转发生故障，机器的实际应用有困难。

进行冷气设备运转时，使一般冷气设备用回路和散冷用回路同时运转时，为了优先利用一般冷气设备用回路，利用蓄热的冷气设备的依靠度不能超过总冷气设备负荷的50%。

另外，由于先有的蓄热式空调装置是按上述方式构成的，所以，蓄冷时的蓄冷方式为蛇形管结冰方式时，由于残冰的成长，蓄热用热交换器有发生破坏的危险性。为了防止发生这种情况，若在进行蓄热运转之前，进行溶化残冰的运转，则为了溶化残冰，夜间要白白消耗电力，残冰的冷又不能用于白天的冷气设备运转，所以，必须进行非常耗能的运转。

本发明是为了解决上述问题而提出来的，目的在于提供在一般冷气设备用回路和散冷用回路同时或个别运转时，不会因这两个回路内的制冷剂太少而引起压缩机损伤及冷气设备能力减小，能够在调节成适当的制冷剂量和制冷机油量的状态下持续运转、并能控制制冷剂回收、放出及油量的蓄热式空调装置。

另外，本发明的另一个目的是要提供冷气设备运转时，蓄冷热利用的依靠度至少要超过总冷气负荷的50%、蓄热运转时，不会产生因蓄冷而破坏蓄热用热交换器且不进行在蓄热时间段内因溶化冰而浪费电力的运转的蓄热式空调装置。

为了达到上述目的，本发明的蓄热式空调装置把压缩机驱动的一般冷气设备用回路和制冷剂泵驱动的散冷用回路分别作为独立的回路，设置各自的蒸发器，分别设置能使各回路的液流管路和气流管路中的制冷剂同样移动的分流回路，蓄热运转时，将上述各分流回路开通，形成由压缩机、凝聚器、第1减压机构和蓄热用热交换器构成的蓄热用回路。

另外，在蓄热运转时，具有通过逆止阀使第2减压机构分流的第3分流回路、通过开关装置使设置在散冷用回路的第2气流管路上的制冷剂气泵分流的第4分流回路和分别设置在第1、第2蒸发器的制冷剂入口处的开关装置，在分别切断蒸发器入口处开关装置的同时，将第1-第4分流回路连通，形成蓄热用回路。

在一般冷气设备用回路和散冷用回路同时或个别运转时，在压缩机或制冷剂泵起动的同时，至少把设置在第1和第2分流回路中的开关装置中的一个打开，使制冷剂在两回路间移动，检测蓄热用热交换器的制冷剂出口处或凝聚器的制冷剂出口处的过冷却度，或者第1或第2蒸发器的制冷剂的过热度，并设有当上述过冷却度或过热度达到指定值时关闭开关装置的制冷剂流量调节装置。

设有从凝聚器出口分叉，使第1减压机构分流，在途中将受液器、第3减压机构和开关装置顺序连接而成的第5分流回路。

具有从设置在制冷剂气泵入口处的储压器下部通过开关装置、在第1分流回路和第4分流回路间的气流管路上进行分流的第6分流回路，从把冷热储蓄到蓄热槽的蓄热运转开始时，把开关装置打开一定时间。

具有单一的热交换器，使第1和第2蒸发器的散热片公用化，可以得到一般冷气设备用回路及散冷用回路这两个回路的热交换量。

另外，具有检测冷气设备负荷大小的负荷检测装置和冷气设备回路控制装置，该冷气设备回路控制装置在冷气设备负荷小时使上述散冷用回路动作，在冷气设备负荷大时使上述一般冷气设备用回路动作。

同时，还具有冰块检测装置和蓄热回路控制装置，冰块检测装置用来检测上述蓄热槽内有无冰块，当检测到有冰块时，蓄热回路控制装置使上述蓄热用回路的动作停止。

最后，还具有运转比率输出装置和蓄热时间控制装置，运转比率输出装置输出一般冷气设备运转的运转时间对一天冷气设备运转时间的比率，蓄热时间控制装置根据上述比率的大小来控制依靠上述蓄热用回路蓄热运转时间的长短。

本发明的蓄热式空调装置把压缩机驱动的一般冷气设备用回路和制冷剂泵驱动的散冷用回路分别作为独立的回路，设置各自的蒸发器，通过设置将各回路的液流管路和气流管路同样连通、使制冷剂能在两个回路间移动的分流回路，只有在打开上述分流回路时才能使制冷剂在两回路间移动，在蓄热运转时，打开上述分流回路，可以形成由压缩机、凝聚器、第1减压机构和蓄热用热交换器构成的蓄热用回路，从而可将热能储蓄到蓄热槽内。另外，使两个冷气设备用回路个别或同时运转时，由于是上述分流回路关闭后运转的，所以，确保两个回路有适当的制冷剂量时，冷气设备能力不会减小或变动。

另外，在一般冷气设备用回路和散冷回路同时或个别运转时，在运转开始时，将上述分流回路打开，使制冷剂可在回路间移动，因为设有把两个回路内的制冷剂量调节适当的制冷剂流量调节装置，所以，例如当一般冷气设备用回路内制冷剂变成太多时，可以使制冷剂通过分流回路向散冷用回路移动，当散冷用回路的过冷却度变成适当时，就将分流回路切断了。对于相反的情况，可以用一般冷气设备用回路的过热度判断制冷剂量是否适当。因此，即使两个回路间制冷剂量太少，也能确保适当的量，进行正常的运转。

蓄热运转时，由于用少量的制冷剂量就能完成，所以，利用设置在凝聚器出口处的受液器储蓄蓄热运转时多余的制冷剂、在冷气设备运转时再放出，便可校正各运转方式间的制冷剂量。

另外，从放冷用回路的储压器下端经气流管路设置可与一般冷气设备用回路连通的分流回路，从蓄热运转开始时经过一定时间，制冷机油经过上述分流回路可以向一般冷气设备用回路移动，因此，可以避免在压缩机和制冷剂气泵之间发生制冷机油偏向一边。

由于将一般冷气设备用回路和散冷用回路各自独立的蒸发器的散热片公用化，作成可以得到两个回路的热交换量的单一热交换器，所以，两个回路同时运转时，各个都能得到所需的传热效应，但在各自的冷气设备用回路单独运转时，可以使用停止运转那一方的散热片，所以，可以得到前者两倍的传热面积，结果，便可提高热交换量。

本发明蓄热式空调装置，利用负荷检测装置检测冷气设备运转时室内冷气设备负荷的大小，例如室内吸入空气的温度，起动冷气设备后，冷气设备负荷小时，例如室内吸入空气的温度小于设定温度时，使散冷用回路动作，只进行利用蓄冷热的散冷运转，冷气设备负荷大时，例如室内吸入空气的温度大于设定温度时，除了散冷运转外，还要使一般冷气设备用回路动作，进行一般冷气设备运转，即同时进行散冷运转和一般冷气设备运转。

通过利用冷气设备回路控制器进行这种控制，当冷气设备负荷小时，由于一天的冷气几乎可以100%只由散冷运转提供，所以，可以进行只依靠蓄热的运转。并且，在冷气设备负荷的高峰时间，也可以使冷气设备负荷的基本部分对借助于散冷运转的蓄冷热的依靠度至少大于50%。

在蓄热运转开始之前，利用冰块检测装置检测到上述蓄热槽中有冰块时，蓄热回路控制装置便使上述蓄热用回路的动作停止。

例如，残存冰块时，蓄热槽上部的水温将小于6℃，利用这一事实，便可凭温度来检测有无残存冰块。

另外，当进行放冷运转时，残冰溶化后，便可控制进行蓄热运转。

利用运转比率输出装置输出一般冷气设备的运转时间对一天的冷气设备运转时间的比率，当上述比率大时，利用蓄热时间控制装置控制延长上述蓄热用回路的蓄热运转时间，当上述比率小时，控制缩短上述蓄热用回路的蓄热运转时间。

即，可以使夜间的蓄热运转时间即蓄热量随一般冷气设备的运转时间对当天白天冷气设备运转时间的比率而变化。

上述比率例如大于80%时，使蓄热运转时间延长一个阶段;例如小于20%时，使蓄热运转时间缩短一个阶段。

假设把蓄热槽蓄热到最大蓄热量所需的时间定为100%，则蓄热运转时间可选为蓄热时间的0%、50%、100%三个阶段，这样，当一天的冷气设备运转结束时，可以控制成蓄热槽内残存的冰块很少，这同先有的只能选择0%或100%这两种蓄热时间相比，提高了对蓄热的依靠度。

图1是本发明实施例1蓄热式空调装置的制冷剂管路***图;

图2是本发明实施例1蓄热式空调装置蓄热运转时的动作回路图;

图3是本发明实施例1蓄热式空调装置一般冷气设备和散冷运转时的动作回路图;

图4是本发明实施例1蓄热式空调装置的制冷剂移动方法的动作图;

图5是本发明实施例1蓄热式空调装置的制冷剂移动方法的动作图;

图6是本发明实施例2蓄热式空调装置的制冷剂管路***图;

图7是本发明实施例3蓄热式空调装置的制冷剂管路***图;

图8是本发明实施例4蓄热式空调装置的蒸发器构成方式图;

图9是本发明实施例4蓄热式空调装置的蒸发器构成方式图;

图10是本发明实施例5蓄热式空调装置的制冷剂管路***图;

图11是本发明实施例5在冷气设备运转中2段式恒温器的动作图;

图12是本发明实施例5随冷气设备负荷变化，散冷运转和一般冷气设备运转的运转时间对总冷气设备负荷的比率图;

图13是本发明实施例6蓄热槽内的水温测量状态图;

图14是本发明实施例7低负荷时蓄热和冷气设备热量的关系图;

图15是本发明实施例7蓄热式空调装置控制电路的主要部分构成图;

图16是先有的蓄热式空调装置的制冷剂管路***图。

1    压缩机

2    凝聚器

2a    凝聚器的制冷剂出口处管路

3    第1减压机构

4    蒸发器

4a    第1蒸发器

4b    第2蒸发器

4c    第1蒸发器出口处管路

4d    第2蒸发器出口处管路

7    蓄热媒体

8    蓄热槽

9    蓄热用热交换器

9a    蓄热用热交换器的制冷剂出口处管路

11    第2减压机构

13    制冷剂泵

15    第1储压器

16    第2储压器

17    一般冷气设备用回路

17a    第1液流管路

17b    第1气流管路

18    散冷用回路

18a    第2液流管路

18b    第2气流管路

19    第1分流回路

20    第2分流回路

21    第3分流回路

22    第4分流回路

23    逆止阀

24、25、26、27、28    开关装置

29    第5分流回路

30    受液器

31    第3减压机构

32    开关装置

33    第6分流回路

34    开关装置

35    散热片

36    判断机构

46    冷气设备回路控制装置

47    负荷检测装置

49    冰块检测装置

50    蓄热回路控制装置

51    运转比率输出装置

52    蓄热时间控制装置

实施例1

下面，参照图1-图5说明本发明的实施例1。

图1是适用于本发明权利要求1、权利要求2和权利要求3的发明的实施例1蓄热式空调装置总体结构的制冷剂管路***图。图中，1是压缩机，2是凝聚器，3是第1减压机构，4a是第1蒸发器，15是第1储压器，将它们顺序连接后形成一般冷气设备用回路17，通过上述第1蒸发器4a提供冷气。

13是制冷剂气泵，9是蓄热用热交换器，11是第2减压机构，4b是第2蒸发器，16是第2储压器，将它们顺序连接后形成散冷用回路18，通过上述第2蒸发器4b提供冷气。7是通过上述蓄热用热交换器9进行蓄热的蓄热媒体，8是蓄热槽，内装有上述蓄热媒体7。蓄热媒体7例如可以使用水，这时，作为蓄热手段，可以通过制冰把大部分冷热作为潜热储蓄起来。上述第1蒸发器4a和第2蒸发器4b作为制冷剂回路，各自独立，但是，热交换部分可以设置在同一风路内，也可以分别设在各自独立的风路内。

19是第1分流回路，利用设置在第1储压器15入口处的第1气流管路17b和第2储压器16入口处的第2气流管路18b之间的开关装置24的开关，可以使制冷剂移动，20是第2分流回路，利用设置在第1减压机构3和第1蒸发器4a间的第1液流管路17a与第2减压机构11和第2蒸发器4b间的第2液流管路18a之间的开关装置25的开关，可以使制冷剂移动。这两个分流回路19、20是蓄热运转时的主回路，同时也作为一般冷气设备运转和散冷运转时两回路间的制冷剂移动用回路使用。

21是第3分流回路，通过上述蓄热用热交换器9向该蓄热槽8进行蓄热运转时，第3分流回路21通过逆止阀23将上述第2减压装置11分流，22是第4分流回路，通过开关装置26设置在上述制冷剂气泵13的出口和上述第2储压器16的入口之间，27、28是分别设置在上述第1蒸发器4a和第2蒸发器4b的入口处的开关装置。

图2是蓄热运转时的动作回路图（虚线箭头表示制冷剂流动的方向），该蓄热运转主要是深夜供电时间段内的运转。在关闭开关装置27、28、打开开关装置24、25、26、制冷剂气泵13在停止状态下使压缩机1运转时，从压缩机1排出的高温高压气体制冷剂在凝聚器2放热后本身凝聚液化，在第1减压机构3发生绝热膨胀，变为低温气、液二相液体后经第2分流回路20，进入散热用回路18内的第2液流管路18a，经过第3分流回路21内的逆止阀23后，进入蓄热用热交换器8，从蓄热媒体7吸热，本身发生蒸发气化。此后，经第4分流回路22和第1分流回路19再回到一般冷气设备用回路17的第1气流管路17b，经过第1储压器15，最后回到压缩机1内。经过这样的动作，使蓄热媒体7冻结，储蓄低温热。

上述蓄热运转结束之后，进行一般冷气设备运转或利用蓄热的散冷运转或两者同时运转时，如图3所示，关闭开关装置24、25、26，打开开关装置27、28，使压缩机1和制冷剂气泵13单独或同时运转。

使一般冷气设备用回路17运转时（实线箭头表示制冷剂流动的方向），从压缩机1排出的高温高压制冷剂气体由凝聚器2凝聚后，在第1减压机构3发生绝热膨胀，变为低温气、液二相流体后，进入第1蒸发器4a，在这里，从周围吸热，提供冷气，同时本身蒸发并进入第1储压器15后，回到压缩机1，完成循环。

使散冷用回路18运转时（单点画线箭头表示制冷剂流动的方向），经制冷剂气泵13升压后的低温低压气体制冷剂进入蓄热用热交换器9，把热传给蓄热媒体7，本身凝聚液化，在第2减压机构11发生绝热膨胀，变为低温气、液二相流体后，流入第2蒸发器4b，在这里，从周围吸热，提供冷气，同时本身发生蒸发气化，经过第2储压器16后，再回到制冷剂气泵13内。上述例子是制冷剂泵作为气泵使用的情况，但是，也可以把泵设置在蓄热用热交换器9出口的液流管路上作为制冷剂液泵使用。

进行一般冷气设备和散冷这两种冷气设备运转时，由于两回路间的分流回路19、20被切断，所以，各自的制冷循环相互独立，两者间无制冷剂或制冷机油的移动。因此，对两个循环确保适当的制冷剂量和油量时，不会发生冷气设备能力减小或变动以及因制冷机油减少引起的压缩机故障等。

如上所述，通过把压缩机驱动的一般冷气设备用回路和制冷剂泵驱动的散冷用回路分别作成独立的回路，可以消除先有例那种将凝聚器和蓄热用热交换器各自凝聚的制冷剂合流后，用同一蒸发器蒸发的方法所引起的一般冷气设备运转和散冷运转所需制冷剂量及制冷机测量的不均衡、运转状态恶化引起的冷气设备能力减小、制冷剂量太少引起的高压上升及液体逆流和制冷机油枯竭引起的压缩机轴承烧伤等问题。另外，还可以任意进行一般冷气设备和散冷等各种冷气设备运转。

图4和图5表示一般冷气设备和散冷两种冷气设备运转时，各回路内的制冷剂量太少时制冷剂移动方法的一个例子的动作图。

图4表示一般冷气设备用回路内的制冷剂过剩、散冷用回路内不足时的动作（粗线箭头表示制冷剂移动的方向），打开第1分流回路19内的开关装置24和第2分流回路20内的开关装置25，制冷剂便向散冷回路移动。利用蓄热用热交换器9的出口处管路9a的制冷剂过冷却度增加到某一定值或第2蒸发器4b的出口处管路4d的制冷剂过热度减小到某一定值，来判断散冷回路内的制冷剂量是否已充足，判断机构36接受上述制冷剂过冷却度或制冷剂过热度的检测信号，当确认制冷剂量已充足后，根据关闭上述开关装置24、25的指令将该开关装置关闭，切断制冷剂的移动。

图5是和上述相反的情况，表示一般冷气设备用回路内的制冷剂不足、散冷用回路内过剩时的动作（粗线箭头表示制冷剂移动的方向），将第1分流回路19内的开关装置24和第2分流回路20内的开关装置25打开，制冷剂便向一般冷气设备用回路内移动。利用第1蒸发器4a的出口处管路4c的制冷剂过热度减小到某一定值或凝聚器2的出口处管路2a的制冷剂过冷却度增加到某一定值，来判断一般用回路内的制冷剂是否已充足，判断机构36接受上述制冷剂过热度或制冷剂过冷却度的检测信号，当确认制冷剂已充足后，根据关闭上述开关装置24、25的指令将该开关装置关闭，切断制冷剂的移动。

通过这样调整制冷剂量，两回路间制冷剂量太少时也能确保适当的量进行运转。虽然制冷剂量的不均衡是由于周围环境条件及蓄热用热交换器的负荷变动逐渐产生的，但是，当蓄热运转结束后开始一般冷气设备或散冷运转时，两回路间的制冷剂量与适当的量相差太远。为了校正这种不均衡，如上所述的调整运转是不可缺少的。

实施例2

下面，参照图6说明本发明的实施例2。

图中，和先有例或实施例1相同的部分标以相同的标号，说明从略。

图6是适用于本发明权利要求4的发明的实施例2的蓄热式空调装置总体构成的制冷剂管路***图。图中，29是从凝聚器2出口处分叉，使第1减压机构3分流的第5分流回路，该第5分流回路由途中将受液器30、第3减压机构31和开关装置32顺序连接而构成。

如前所述，蓄热运转、一般冷气设备运转、散冷运转等各运转方式所需要的制冷剂量多少有所不同。即，一般冷气设备运转和蓄热运转所需的制冷剂量少，而散冷运转所需的制冷剂量比较多，所以，在蓄热运转时，封入整个回路内的大部分制冷剂是多余的，当进入散冷运转或一般冷气设备与散冷运转的同时运转方式时，则需要大量的制冷剂，因此，回路内必须设置暂时回收和放出制冷剂的机器。本实施例示出用储蓄凝聚液的受液器作为制冷剂回收机器的情况，可以满足上述要求。蓄热运转时，关闭开关装置32，受液器达到满液状态后，将液体制冷剂送入第1减压机构3内，在这里，发生绝热膨胀。这时，把整个回路内的制冷剂量减去蓄热运转所需的量后多余的制冷剂储蓄在受液器30内。一般冷气设备及散冷运转时，打开开关装置32，使受液器30成为空状态后把液体制冷剂送入第3减压机构31，在这里，发生绝热膨胀。这时，需要调节两回路内的制冷剂量，但是，由于上述受液器30设置在一般冷气设备用回路的高压端，制冷剂容易从一般冷气设备回路向散冷回路移动，所以，利用实施例1所示的使用第1和第2分流回路的制冷剂量调节装置，将各制冷剂回路内的制冷剂量调整成适当的量。

实施例3

下面，参照图7说明本发明的实施例3。图中，和先有例或实施例1相同的部分标以相同的标号，说明从略。

图7是适用于本发明权利要求5的发明的实施例3蓄热式空调装置总体构成的制冷剂管路***图（粗线箭头表示制冷机油流动的方向）。图中，33是第6分流回路，从第2储压器16的下部通过开关装置34，在第1分流回路19和第4分流回路22之间的第2气流管路18b上进行分流，用于从把冷热储蓄到蓄热槽8的蓄热运转开始，使上述开关装置34打开一定时间。通常，蓄热运转时，由于制冷机油有偏向在散冷用回路那一边传热面积较大的蓄热用热交换器9的倾向，在散冷运转中必须把储蓄在第2储压器16中的油返回到一般冷气设备用回路那一边，所以，按照本实施例3，可以避免油向压缩机及制冷剂气泵间特别是向气泵的偏移。

实施例4

下面，参照图8、图9说明本发明的实施例4。

图8是适用于本发明权利要求6的发明的实施例4蓄热式空调装置的蒸发器构成的模式图，35是一般冷气设备用回路17和散冷用回路18这两个回路共用的散热片，总体表示能得到一般冷气设备用回路17和散冷用回路18这两个回路的热交换量的单一热交换器。图9是上述实施例1所示的各个回路的蒸发器独立的热交换器形态。上述一般冷气设备用回路17和散冷用回路18两个回路同时运转时，各自的热交换量没有不同，但是，各自单独运转时，在使用图8那样的共用散热片情况下，因为还包括着停止运转的一方的散热片，可以得到两倍的传热面积，结果，可以提高单独运转时的热交换量。

实施例5

下面，参照图10-图12说明本发明的实施例5。

图10是示出适用于本发明权利要求7的发明的实施例5蓄热式空调装置结构的制冷剂管路***图。

图中，和先有例或上述实施例相同的部分标以相同的标号，说明从略。

46是运转指令器，它根据随室内吸入空气的温度而动作的2段式恒温器47的ON/OFF信号，向压缩机1和制冷剂气泵13输出运转指令。即，2段式恒温器47与负荷检测装置对应，运转指令器46与冷气设备回路控制装置对应。

图11是2段式恒温器47在本发明冷气设备运转中的动作图，只是低段动作时，只用散冷运转进行冷气设备运转，低段达到低段动作温度的差动温度（例如3℃）时，中止冷气设备运转。

高段动作时，使散冷运转和一般冷气设备运转同时进行运转，高段达到高段动作温度的差动温度（例如3℃）时，只进行散冷运转。在这里，即使高段动作，没有蓄热量时，也只进行一般冷气设备运转。

另外，不改变低、高段动作温度的温度差，也可以从那时的状态来改变高温或低温的设定温度。

图12是在本发明的冷气设备运转时，冷气设备负荷变化的情况下，散冷运转和一般冷气设备运转对总冷气设备负荷的占有比例图，在高峰负荷时，50%以上的总冷气设备负荷由利用蓄冷热的散冷运转提供，低负荷时，几乎100%由利用蓄热的散冷运转提供。

实施例6

下面，参照图13说明本发明的实施例6。

图13为表示蓄热槽内水温的测定状态的图，利用作为冰块检测装置的热敏电阻式温度检测机构49测量散冷运转时蓄热槽31上部蓄热用热交换器出口48附近的水温。这是因为，制冷剂在凝聚器出口处于过冷却状态，最容易残留冰块，利用热敏电阻式温度检测机构49测量该部分的温度，当温度值小于6℃时，作为蓄热回路控制装置的蓄热回路控制电路50则判断在蓄热槽31内有残冰，不能进行蓄热运转。

实施例7

下面，参照图14说明本发明的实施例7。

图14表示数日内低负荷时蓄热能力和冷气设备能力的关系。

由图可知，假定第1天储蓄的蓄热量为100%，其后，每天持续为70%的冷气设备负荷，经过第1天提供冷气后，蓄热量的剩余量为30%。第2天，70%的冷气设备负荷中，30%由蓄热量提供，其余的40%由一般冷气设备运转提供。

这里，如果像先有例那样，蓄热时间只能选择100%或0%这两种时，第3天为了进行100%的蓄热，每隔一天，发生利用蓄热热量为30%（即对蓄热的依靠度为43%）的运转状态（参见图14的②、③、④）。

另一方面，如果应用本发明蓄热时间的计算，由于第1天一般冷气设备运转的时间占总冷气设备时间下降20%，所以，第3天的蓄热量为50%，从第3天开始，蓄热对冷气设备负荷的依靠度50/70＝71.4%（参见图14的①）。

这样，一般冷气设备运转的运转时间对一天的冷气设备运转时间的比率可以如图15所示，用具有运转时间累计电路和运算电路的运转比率输出装置51得到，把这样得到的比率输入具有窗口比较器等比较电路和运转时间变更电路等的蓄热时间控制装置52，就可以控制下一次蓄热运转时间的长短。

上述运转时间的比率及蓄热运转时间长短的控制，也可用手动设定进行。

如上所述，当一般冷气设备运转的运转时间占当日白天冷气设备运转时间的比率为指定比率，例如大于80%时，则控制下一次的蓄热运转时间延长一个阶段，对另一个指定比率例如小于20%时，则控制下一次的蓄热运转时间缩短一个阶段，以蓄热槽内能蓄热的最大热量为100%，可按0、50、100%三个阶段选择蓄热运转的时间，从而可以把蓄热依靠度每天的起伏均衡化。

如上所述，在本发明蓄热式空调装置中，通过把由压缩机驱动的一般冷气设备用回路和由制冷剂泵驱动的散冷用回路分别作成独立的回路，各自设置蒸发器，并且分别设置能使制冷剂在各回路的液流管路及气流管路中同样移动的分流回路，在使上述一般冷气设备用回路和散冷用回路相互切断的状态下个别或同时运转时，可以确保两个回路适当的制冷剂量，各个冷气设备的能力都不减小，制冷机油也不偏移，在稳定的状态下持续运转，从而可以提高空调装置的可靠性。并且，不需要设置用以根据负荷变动调节一般冷气设备用回路和散冷用回路中制冷剂流量比的压缩机及制冷剂泵的容量调节装置，这样可使装置的价格降低。另外，不论一般冷气设备运转还是散冷运转的管路中哪一个发生漏气等故障时，都能应急地使用另一个冷气设备回路，进行简易冷气设备运转，所以，在市场上质量明显提高。

使一般冷气设备用回路和散冷用回路同时或个别运转时，运转开始时，将上述分流回路打开，使制冷剂在回路间移动，由于使用了把两个回路内的制冷剂量调整为适当量的制冷剂流量调节装置，所以，两个回路间制冷剂量太少时也能确保适当的量进行运转。

为了对应于各运转方式所需的制冷剂量变化，在凝聚器出口处设有受液器，作为暂时回收和放出制冷剂的机器。这样，便可校正各运转方式间的制冷剂量，在实际产品化方面是很有效的方法。

作为制冷剂回路内油量变动的对策，设置从散冷用回路的储压器下部经气流管路，能与一般冷气设备用回路连通的油的分流回路，从蓄热运转开始后一定时间，油可经上述分流回路从散冷用回路向一般冷气设备用回路移动，所以，在压缩机和制冷剂气泵之间不会发生油偏移的现象，从而可以避免发生因油枯竭而引起压缩机轴承烧伤等故障。

通过使一般冷气设备用回路和散冷用回路各自独立的蒸发器散热片公用化，在双方的冷气设备用回路单独运转时，也可以使用停止运转那一方的散热片，所以，可以提高热交换量，从而可以提高热交换器的使用价值。

冷气设备运转时，利用负荷检测装置检测室内的冷气设备负荷，冷气设备负荷低时，控制成只进行利用蓄热的散冷运转，冷气设备负荷高时，控制成除散冷运转外再进行一般冷气设备运转，即同时进行散冷运转和一般冷气设备运转，所以，使散冷运转的蓄热依靠度高于先有的蓄热式空调装置，从而可以得到节能的效果。

在蓄热运转开始之前，利用冰块检测装置检测蓄热槽内是否残存着冰块，当检测到残存冰块时，只要接下去不进行散冷运转，就控制不进行蓄热运转，从而可以防止因结冰而破坏蓄热用热交换器。

另外，利用运转比率输出装置输出一般冷气设备运转时间对一天的冷气设备运转时间的比率，上述比率大时，控制成延长上述蓄热用回路的蓄热运转时间，上述比率小时，控制成缩短上述蓄热用回路的蓄热运转时间，同只能选择0%或100%两种蓄热时间的先有的蓄热式空调装置相比，可以把蓄热依靠度每天的起伏均衡化。

Claims (9)

1、蓄热式空调装置，其特征在于：包括一般冷气设备用回路、散冷用回路、蓄热槽、第1分流回路和第2分流回路，一般冷气设备用回路由压缩机、凝聚器、第1减压机构和第1蒸发器顺序连接而成，通过上述第1蒸发器提供冷气；散冷用回路由制冷剂气泵、蓄热用热交换器、第2减压机构和第2蒸发器顺序连接而成，通过上述第2蒸发器提供冷气；蓄热槽内装有通过上述蓄热用热交换器进行蓄热的蓄热媒体；第1分流回路在上述一般冷气设备用回路的第1气流管路和上述散冷用回路的第2气流管路之间设置开关装置，利用该开关装置的开关可以使制冷剂移动；第2分流回路在上述第1减压机构与第1蒸发器间的第1液流管路和第2减压机构与第2蒸发器间的第2液流管路之间设置开关装置，利用该开关装置的开关，可以使制冷剂移动，使一般冷气设备用回路和利用上述蓄热槽储蓄的热能进行冷气设备运转的上述散冷用回路运转时，都把上述第1和第2分流回路中设置的开关装置断开，使各个冷气设备用回路独立运转；向上述蓄热槽进行蓄热的蓄热运转时，将上述第1、第2分流回路的开关装置打开，形成由上述压缩机、凝聚器、第1减压机构和蓄热用热交换器构成的蓄热用回路。

2、按权利要求1所述的蓄热式空调装置，其特征在于：具有第3分流回路、第4分流回路和开关装置，第3分流回路通过逆止阀使第2减压机构分流;第4分流回路通过开关装置使设置在散冷用回路的第2气流管路上的制冷剂气泵分流;开关装置分别设置在第1和第2蒸发器的制冷剂入口处，在分别切断蒸发器入口处的开关装置的同时，将第1-第4分流回路连通，形成蓄热用回路。

3、按权利要求1所述的蓄热式空调装置，其特征在于：具有制冷剂流量调节装置，在一般冷气设备用回路和散冷用回路同时或个别运转时，在压缩机或制冷剂泵起动的同时，至少把设置在第1和第2分流回路中的开关装置中的一个打开，使制冷剂在两回路间移动，检测蓄热用热交换器的制冷剂出口处或凝聚器的制冷剂出口处的过冷却度，或者第1或第2蒸发器的制冷剂的过热度，当该过冷却度或过热度达到指定值时，将开关装置关闭。

4、按权利要求1所述的蓄热式空调装置，其特征在于：具有第5分流回路，将从凝聚器出口处分叉的第1减压机构分流，途中将受液器、第3减压机构和开关装置顺序连接而成。

5、按权利要求2所述的蓄热式空调装置，其特征在于：具有第6分流回路，从设置在制冷剂气泵入口处的储压器下部，通过开关装置在第1分流回路和第4分流回路间的气流管路上进行分流，从把冷热储蓄到蓄热槽的蓄热运转开始时，把开关装置打开一定时间。

6、按权利要求1所述的蓄热式空调装置，其特征在于：具有单一的热交换器，使第1和第2蒸发器的散热片公用化，可以得到一般冷气设备用回路和散冷用回路这两个回路的热交换量。

7、按权利要求2所述的蓄热式空调装置，其特征在于：具有负荷检测装置和冷气设备回路控制装置，负荷检测装置用于检测冷气设备负荷的高低，冷气设备负荷低时，冷气设备回路控制装置使上述散冷回路动作，冷气设备负荷高时，使上述一般冷气设备用回路动作。

8、按权利要求2所述的蓄热式空调装置，其特征在于：具有冰块检测装置和蓄热回路控制装置，冰块检测装置用来检测上述蓄热槽内有无冰块，当检测到有冰块时，蓄热回路控制装置使上述蓄热用回路的动作停止。

9、按权利要求2所述的蓄热式空调装置，其特征在于：具有运转比率输出装置和蓄热时间控制装置，运转比率输出装置输出一般冷气设备运转的运转时间对一天冷气设备运转时间的比率，蓄热时间控制装置根据上述比率的大小来控制依靠上述蓄热用回路蓄热运转时间的长短。

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