JP2001296068A - 蓄熱式冷凍装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 蓄熱式冷凍装置のＣＯＰを向上させる。 【解決手段】 低段側圧縮機(2a,2b)及び高段側圧縮機
(3)と、室外熱交換器(4)と、室内熱交換器(6)と、蓄熱
機構(5)とが設けられた冷媒回路(1)を備えている。蓄熱
機構(5)は、水を貯留する蓄熱槽(34)と、蓄熱槽(34)の
水に浸漬された伝熱コイル(35)とを有している。非蓄熱
運転の際には低段側圧縮機(2a,2b)のみを駆動し、１段
圧縮冷凍サイクルを形成する。夜間に行う蓄熱運転の際
には、低段側圧縮機(2a,2b)及び高段側圧縮機(3)の両方
を駆動し、２段圧縮冷凍サイクルを形成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、蓄熱式冷凍装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、電力負荷の平準化のため、蓄熱式
冷凍装置が普及しつつある。蓄熱式冷凍装置を用いるこ
とにより、深夜電力を利用して夜間に冷熱または温熱を
蓄える一方、その冷熱または温熱を昼間の冷房または暖
房に利用することが可能となり、電力需要の少ない夜間
における電力利用が促される一方、電力需要が急増する
昼間において、冷暖房のための電力負荷を低減すること
ができる。

【０００３】図９に、従来の一般的な蓄熱式冷凍装置の
構成を示す。この蓄熱式冷凍装置の冷媒回路(100)は、
圧縮機(101)、室外熱交換器(102)、蓄熱部(103)、及び
室内熱交換器(104)を備えている。蓄熱部(103)は、水を
貯留する蓄熱槽(105)と、蓄熱槽(105)の水に浸漬された
伝熱コイル(106)とにより形成されている。

【０００４】冷蓄熱運転においては、伝熱コイル(106)
の内部で冷媒を蒸発させ、蓄熱槽(105)の水を冷却して
凍結させる。これにより、蓄熱槽(105)には氷が蓄えら
れることになる。そして、冷蓄熱利用運転においては、
蓄熱槽(105)の氷を冷熱源として利用し、室内の冷房を
行う。温蓄熱運転においては、伝熱コイル(106)の内部
で冷媒を凝縮させ、蓄熱槽(105)の水を加熱する。これ
により、蓄熱槽(105)には温水が蓄えられることにな
る。そして、温蓄熱利用運転においては、蓄熱槽(105)
の温水を温熱源として利用し、室内の暖房を行う。

【０００５】このように、蓄熱槽(105)に蓄えた氷や温
水を熱源として利用することにより、冷暖房の消費電力
を低減することができ、電力負荷の平準化を図ることが
できる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、冷蓄熱運転
及び温蓄熱運転は、安価な深夜電力を利用するために夜
間に行われることが多い。しかし、冷蓄熱運転の場合、
氷を生成するためには、伝熱コイル(106)における冷媒
の蒸発温度を０℃以下にする必要がある。そのため、冷
媒回路(100)の低圧側の圧力を低くしなければならず、
圧縮機(101)の効率は低下しやすかった。一方、温蓄熱
運転の場合、夜間は外気温が低下するので、室外熱交換
器(102)を介して外気から十分な量の熱を回収するため
には、室外熱交換器(102)における冷媒の蒸発温度を低
くする必要がある。従って、冷蓄熱運転と同様、圧縮機
(101)の効率は低下しやすかった。

【０００７】このように、従来の蓄熱式冷凍装置におい
ては、たとえ冷房運転または暖房運転のＣＯＰが高いと
しても、蓄熱運転時の圧縮機(101)の効率が低かったた
めに、種々の運転を含めた平均のＣＯＰは、十分に高い
ものとは言い難かった。

【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、蓄熱運転時の圧縮機
の効率を向上し、蓄熱運転及び非蓄熱運転の双方のＣＯ
Ｐを向上させることにある。

【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、２段圧縮式の冷媒回路を備えることとし
た。

【００１０】具体的には、本発明に係る蓄熱式冷凍装置
は、蓄熱機構(5)を有する冷媒回路(1)を備えた蓄熱式冷
凍装置であって、上記冷媒回路(1)は、低段側圧縮機(2
a,2b)と高段側圧縮機(3)とを有していることとしたもの
である。

【００１１】上記事項により、低段側圧縮機及び高段側
圧縮機によって冷媒を２段階に圧縮することにより、各
圧縮機の圧縮比は小さく抑えられる。そのため、圧縮機
の効率低下は抑制されることとなり、ＣＯＰは向上す
る。

【００１２】上記蓄熱式冷凍装置は、蓄熱機構(5)に冷
熱または温熱を蓄える蓄熱運転と、該蓄熱機構(5)に蓄
えられた冷熱または温熱を利用して冷房または暖房を行
う蓄熱利用運転とを少なくとも実行するように構成さ
れ、上記蓄熱利用運転の際には、低段側圧縮機(2a,2b)
及び高段側圧縮機(3)のうちのいずれか一方のみを駆動
し、上記蓄熱運転の際には、上記低段側圧縮機(2a,2b)
及び上記高段側圧縮機(3)の両方を駆動することが好ま
しい。

【００１３】上記事項により、１段圧縮であっても圧縮
比が大きくなりにくい蓄熱利用運転においては、低段側
圧縮機または高段側圧縮機のいずれかが駆動されること
になる。これにより、圧縮機全体の容量が負荷に比べて
過大となることがなく、徒に圧縮機の運転台数が多くな
ることはない。そのため、運転効率は向上する。一方、
１段圧縮のみでは圧縮比が過大となる蓄熱運転において
は、低段側圧縮機及び高段側圧縮機の両方が駆動される
ことになる。従って、各圧縮機における圧縮比は比較的
小さく抑えられ、各圧縮機の効率低下は抑制されること
になる。そのため、ＣＯＰは向上する。このように、蓄
熱利用運転及び蓄熱運転のいずれにおいてもＣＯＰの高
い運転が実現されることになるため、装置の平均のＣＯ
Ｐは向上する。

【００１４】上記蓄熱式冷凍装置は、蓄熱機構(5)に冷
熱または温熱を蓄える蓄熱運転と、該蓄熱機構(5)に蓄
えられた冷熱または温熱を利用して冷房または暖房を行
う蓄熱利用運転と、該蓄熱機構(5)に蓄えられた冷熱ま
たは温熱を利用することなく冷房または暖房を行う非蓄
熱利用運転とを実行するように構成され、上記蓄熱利用
運転及び上記非蓄熱利用運転の際には、低段側圧縮機(2
a,2b)及び高段側圧縮機(3)のうちのいずれか一方のみを
駆動し、上記蓄熱運転の際には、上記低段側圧縮機(2a,
2b)及び上記高段側圧縮機(3)の両方を駆動することが好
ましい。

【００１５】上記事項により、１段圧縮であっても圧縮
比が大きくなりにくい蓄熱利用運転及び非蓄熱利用運転
においては、低段側圧縮機及び高段側圧縮機のうちいず
れか一方のみが駆動されることになる。そのため、圧縮
機全体の容量は負荷に応じた適正な量となることから、
ＣＯＰは向上する。一方、１段圧縮のみでは圧縮比が過
大となる蓄熱運転においては、低段側圧縮機及び高段側
圧縮機の両方が駆動されることになる。従って、各圧縮
機の効率低下は抑制されることになり、ＣＯＰは向上す
る。このように、蓄熱利用運転、非蓄熱利用運転及び蓄
熱運転のいずれにおいてもＣＯＰの高い運転が実現され
ることになるため、装置の平均のＣＯＰは向上する。

【００１６】上記蓄熱機構(5)は、氷蓄熱を行うように
形成されていることが好ましい。なお、ここで氷蓄熱と
は、水または所定の水溶液を氷化することにより冷熱を
蓄えることをいい、例えば、いわゆるスタティック式の
氷蓄熱やダイナミック式の氷蓄熱等が含まれる。

【００１７】氷蓄熱においては、水または所定の水溶液
を凝固点温度（水の場合は０℃）にまで冷却しなければ
ならないため、冷却温度（冷媒の蒸発温度）を比較的低
い温度にする必要がある。この際、冷媒の蒸発温度の低
下に伴って、冷媒回路の低圧側圧力は低くなる。従っ
て、１段の圧縮のみでは、圧縮機の圧縮比は過大とな
る。そのため、２段圧縮によってＣＯＰを向上させる上
記効果は、顕著に発揮されることになる。

【００１８】上記冷媒回路(1)は、室外に設けられた空
気熱交換器(4)を備え、蓄熱機構(5)は、上記空気熱交換
器(4)を介して室外空気から回収した熱を利用して温熱
を蓄えるように形成されており、蓄熱運転は、夜間に行
われることが好ましい。

【００１９】夜間は外気温が低下するため、室外に設け
られた空気熱交換器から十分な量の熱を吸収するために
は、冷媒の蒸発温度を低くしなければならない。この
際、冷媒の蒸発温度の低下に伴って、冷媒回路の低圧側
圧力は低くなる。従って、１段の圧縮のみでは、圧縮機
の圧縮比は過大となる。そのため、２段圧縮によってＣ
ＯＰを向上させる上記効果は、顕著に発揮されることに
なる。

【００２０】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、低段側
圧縮機及び高段側圧縮機を備えているので、圧縮比の大
きくなる蓄熱運転においては、冷媒を２段階に圧縮する
ことにより、各圧縮機の効率低下を抑制することができ
る。そのため、ＣＯＰを向上させることができる。

【００２１】蓄熱利用運転または非蓄熱利用運転の際に
は、低段側圧縮機または高段側圧縮機のいずれか一方の
みを駆動することとすれば、圧縮機全体の容量が負荷に
比べて過大となることがないため、運転の効率は向上す
る。一方、蓄熱運転の際には、低段側圧縮機及び高段側
圧縮機の両方を駆動することにより、圧縮機の効率低下
を抑制することができる。従って、負荷に応じて圧縮機
全体の容量が調節されるので、いずれの運転においても
ＣＯＰを向上させることができる。

【００２２】蓄熱機構が氷蓄熱を行うように形成されて
いる場合には、冷媒回路の圧縮比は大きくなりがちであ
るので、２段圧縮によってＣＯＰを向上させるという上
記効果は、顕著に発揮されることになる。

【００２３】また、室外空気から吸収した熱を利用して
夜間に温熱を蓄える場合にも、冷媒回路の圧縮比は大き
くなりがちであるので、２段圧縮によってＣＯＰを向上
させるという上記効果は、顕著に発揮されることにな
る。

【００２４】

【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。

【００２５】−蓄熱式冷凍装置の構成− 図１に示すように、実施形態に係る蓄熱式冷凍装置は、
低段側圧縮機(2a,2b)、高段側圧縮機(3)、熱源側熱交換
器としての室外熱交換器(4)、蓄熱機構(5)、及び利用側
熱交換器としての室内熱交換器(6)が設けられた冷媒回
路(1)を備えている。室外熱交換器(4)は、冷媒と室外空
気（外気）とを熱交換させるいわゆる空気熱交換器によ
って形成されている。なお、図１では室内熱交換器(6)
を１つしか図示しておらず、他の室内熱交換器の図示は
省略しているが、実際には室内熱交換器(6)は複数設け
られており、本冷凍装置はいわゆるマルチ式の冷凍装置
に構成されている。

【００２６】低段側圧縮機(2a,2b)は、互いに並列に設
けられた第１低段側圧縮機(2a)と第２低段側圧縮機(2b)
とにより構成されている。第１低段側圧縮機(2a)及び第
２低段側圧縮機(2b)の各吐出側配管には、それぞれ逆止
弁(CV1,CV2)が設けられている。低段側圧縮機(2a,2b)の
吐出側配管(14)には、２段圧縮の際に中間冷却器として
も機能する気液分離器(7)が設けられている。なお、こ
の吐出側配管(14)には、電磁弁(15)が設けられている。

【００２７】気液分離器(7)のガス流出管(8)には、高段
側圧縮機(3)の吸入側が接続されている。一方、気液分
離器(7)の液流出管(9)には、後述するブリッジ回路(10)
の第４接続端(16d)が接続されている。高段側圧縮機(3)
の吐出側には、四路切換弁(11)が設けられている。高段
側圧縮機(3)の吐出側配管は四路切換弁(11)の第１ポー
ト(11a)に接続されており、この吐出側配管には逆止弁
(CV3)が設けられている。低段側圧縮機(2a,2b)の吐出側
と四路切換弁(11)との間には、低段側圧縮機(2a,2b)か
らの吐出冷媒を気液分離器(7)及び高段側圧縮機(3)を介
することなく四路切換弁(11)に直接供給するバイパス通
路(12)が設けられている。このバイパス通路(12)には、
電磁弁(17)が設けられている。

【００２８】四路切換弁(11)の第２ポート(11b)には、
室外熱交換器(4)の一端が接続されている。室外熱交換
器(4)の他端は、ブリッジ回路(10)の第１接続端(16a)に
接続されている。なお、室外熱交換器(4)とブリッジ回
路(10)との間には、電動弁(13)が設けられている。

【００２９】ブリッジ回路(10)は、第１接続端(16a)と
第２接続端(16b)との間に設けられた第１逆止弁(10a)
と、第２接続端(16b)と第３接続端(16c)との間に設けら
れた第２逆止弁(10b)と、第３接続端(16c)と第４接続端
(16d)との間に設けられた第３逆止弁(10c)と、第４接続
端(16d)と第１接続端(16a)との間に設けられた第４逆止
弁(10d)とを備えている。第１逆止弁(10a)は、冷媒を第
１接続端(16a)から第２接続端(16b)に向かう方向にのみ
流通させるように配置されている。第２逆止弁(10b)
は、冷媒を第３接続端(16c)から第２接続端(16b)に向か
う方向にのみ流通させるように配置されている。第３逆
止弁(10c)は、冷媒を第４接続端(16d)から第３接続端(1
6c)に向かう方向にのみ流通させるように配置されてい
る。第４逆止弁(10d)は、冷媒を第４接続端(16d)から第
１接続端(16a)に向かう方向にのみ流通させるように配
置されている。

【００３０】ブリッジ回路(10)の第３接続端(16c)は、
液側配管(18)に接続されている。この液側配管(18)に
は、電磁弁(20)が設けられている。室内熱交換器(6)の
一端は当該液側配管(18)に接続され、その他端はガス側
配管(19)に接続されている。室内熱交換器(6)の液側配
管(18)側には、電動弁(21)が設けられている。なお、図
示は省略するが、他の室内熱交換器も上記室内熱交換器
(6)と同様に形成されている。

【００３１】ガス側配管(19)は三方弁(22)の第１ポート
に接続されており、三方弁(22)の第２ポートは吸入側配
管(23)を介して低段側圧縮機(2a,2b)の吸入側に接続さ
れている。三方弁(22)の第３ポートは、配管(24)を介し
て液側配管(18)（詳しくは、液側配管(18)における電磁
弁(20)とブリッジ回路(10)との間）に接続されている。
配管(24)には、三方弁(22)から液側配管(18)に向かって
順に、電磁弁(25)及び電動弁(26)が設けられている。ま
た、吸入側配管(23)と配管(24)とは、電磁弁(28)が設け
られた配管(27)によって接続されている。この配管(27)
の一端は、配管(24)における電磁弁(25)と電磁弁(25)と
の間に接続されている。

【００３２】配管(24)と第１低段側圧縮機(2a)の吐出側
とは、配管(29)を介して接続されている。この配管(29)
には電磁弁(30)が設けられている。配管(29)の一端は、
配管(24)における三方弁(22)と電磁弁(25)との間に接続
されている。また、配管(29)は、配管(31)を通じて四路
切換弁(11)の第４ポート(11d)に接続されている。この
配管(31)には、電磁弁(32)が設けられている。四路切換
弁(11)の第３ポート(11c)は、配管(33)を通じて吸入側
配管(23)に接続されている。

【００３３】蓄熱機構(5)は、水を貯留する蓄熱槽(34)
と、蓄熱槽(34)の水に浸漬された伝熱コイル(35)とを備
えている。伝熱コイル(35)の一端は、配管(24)における
電磁弁(25)と電動弁(26)との間に接続されている。一
方、伝熱コイル(35)の他端は、液側配管(18)における電
磁弁(20)と室内熱交換器(6)との間に接続されている。
この伝熱コイル(35)の他端側には、電動弁(36)が設けら
れている。

【００３４】本冷凍装置では、蓄熱機構(5)に冷熱を蓄
えるための冷蓄熱運転と、負荷の小さな条件下において
蓄熱を利用して冷房を行う低負荷蓄熱利用冷房運転と、
負荷の大きな条件下において蓄熱を利用して冷房を行う
高負荷蓄熱利用冷房運転と、蓄熱を利用せずに冷房を行
う非蓄熱利用冷房運転と、蓄熱機構(5)に温熱を蓄える
ための温蓄熱運転と、蓄熱を利用して暖房を行う蓄熱利
用暖房運転と、蓄熱を利用せずに暖房を行う非蓄熱利用
暖房運転等を選択的に実行する。冷蓄熱運転と温蓄熱運
転は、安価な深夜電力を有効利用するために夜間に行わ
れる。次に、図２〜図８を参照しながら、これらの各運
転について説明する。なお、図２〜図８においては、理
解が容易なように冷媒の循環経路を太線にて示してい
る。

【００３５】−冷蓄熱運転− 冷蓄熱運転においては、冷媒は図２に示すように循環す
る。すなわち、本運転にあっては、２段圧縮冷凍サイク
ルを形成するように、冷媒は低段側圧縮機(2a,2b)及び
高段側圧縮機(3)によって２段階に圧縮される。

【００３６】詳しくは、高段側圧縮機(3)から吐出され
た冷媒は、室外熱交換器(4)において凝縮し、電動弁(1
3)で減圧された後、低段側圧縮機(2a,2b)から吐出され
た冷媒と合流して気液分離器(7)に流入する。気液分離
器(7)内のガス冷媒は高段側圧縮機(3)に吸入される一
方、気液分離器(7)内の液冷媒は、電動弁(36)で減圧さ
れた後、蓄熱機構(5)の伝熱コイル(35)の内部で蒸発す
る。この際、冷媒の蒸発に伴って蓄熱槽(34)の水は冷却
され、凍結する。その結果、伝熱コイル(35)の周りに氷
が生成される。そして、蓄熱槽(34)の水を冷却した冷媒
は、伝熱コイル(35)から流出し、低段側圧縮機(2a,2b)
に吸入される。

【００３７】−低負荷蓄熱利用冷房運転− 低負荷蓄熱利用冷房運転においては、冷媒は図３に示す
ように循環する。すなわち、本運転にあっては、冷媒は
第１低段側圧縮機(2a)のみによって圧縮される。

【００３８】詳しくは、第１低段側圧縮機(2a)から吐出
された冷媒は、室外熱交換器(4)においてその一部が凝
縮した後、蓄熱機構(5)の伝熱コイル(35)に流入する。
伝熱コイル(35)に流入した冷媒は、蓄熱槽(34)内の氷ま
たは冷水と熱交換を行って凝縮する。伝熱コイル(35)か
ら流出した冷媒は、室内熱交換器(6)の電動弁(21)によ
って減圧された後、室内熱交換器(6)において蒸発す
る。この際、冷媒の蒸発に伴って室内空気は冷却され、
室内の冷房が行われることになる。そして、室内空気を
冷却した冷媒は室内熱交換器(6)から流出し、第１低段
側圧縮機(2a)に吸入される。

【００３９】−高負荷蓄熱利用冷房運転− 高負荷蓄熱利用冷房運転においては、冷媒は図４に示す
ように循環する。すなわち、本運転にあっては、冷媒は
低段側圧縮機(2a,2b)のみによって圧縮される。

【００４０】詳しくは、第２低段側圧縮機(2b)から吐出
された冷媒は、室外熱交換器(4)においてその一部が凝
縮し、電動弁(26)によって圧力が調整された後、第１低
段側圧縮機(2a)から吐出された冷媒と合流する。合流し
た冷媒は、伝熱コイル(35)に流入し、蓄熱槽(34)内の氷
と熱交換を行って凝縮する。伝熱コイル(35)から流出し
た冷媒は、室内熱交換器(6)の電動弁(21)によって減圧
された後、室内熱交換器(6)において室内空気と熱交換
を行って蒸発する。これにより、室内空気は冷却され、
室内の冷房が行われることになる。そして、室内熱交換
器(6)から流出した冷媒は、低段側圧縮機(2a,2b)に吸入
される。

【００４１】−非蓄熱利用冷房運転− 非蓄熱利用冷房運転においては、冷媒は図５に示すよう
に循環する。すなわち、本運転においても、冷媒は低段
側圧縮機(2a,2b)のみによって圧縮される。

【００４２】詳しくは、低段側圧縮機(2a,2b)から吐出
された冷媒は、室外熱交換器(4)において凝縮し、電動
弁(21)によって減圧された後、室内熱交換器(6)におい
て蒸発する。これにより、室内空気は冷却され、室内の
冷房が行われることになる。そして、室内熱交換器(6)
から流出した冷媒は、低段側圧縮機(2a,2b)に吸入され
る。

【００４３】−温蓄熱運転− 温蓄熱運転においては、冷媒は図６に示すように循環す
る。すなわち、本運転にあっては、２段圧縮冷凍サイク
ルを形成するように、冷媒は低段側圧縮機(2a,2b)及び
高段側圧縮機(3)によって２段階に圧縮される。

【００４４】詳しくは、高段側圧縮機(3)から吐出され
た冷媒は、蓄熱機構(5)の伝熱コイル(35)の内部で凝縮
し、蓄熱槽(34)内の水を加熱する。これにより、蓄熱槽
(34)には温水が蓄えられることになる。伝熱コイル(35)
から流出した冷媒は、低段側圧縮機(2a,2b)から吐出さ
れた冷媒と合流し、気液分離器(7)に流入する。気液分
離器(7)の液冷媒は、液流出管(9)を通じて気液分離器
(7)から流出し、電動弁(13)で減圧された後、室外熱交
換器(4)において蒸発する。そして、室外熱交換器(4)か
ら流出した冷媒は、低段側圧縮機(2a,2b)に吸入され
る。

【００４５】−蓄熱利用暖房運転− 蓄熱利用暖房運転においては、冷媒は図７に示すように
循環する。すなわち、本運転にあっては、冷媒は低段側
圧縮機(2a,2b)のみによって圧縮される。

【００４６】詳しくは、低段側圧縮機(2a,2b)から吐出
された冷媒は、室内熱交換器(6)において凝縮する。こ
の冷媒の凝縮より、室内空気は加熱され、室内の暖房が
行われることになる。室内熱交換器(6)から流出した冷
媒は、電動弁(36)によって減圧され、伝熱コイル(35)に
流入する。伝熱コイル(35)内の冷媒は、蓄熱槽(34)の温
水と熱交換を行って蒸発する。そして、伝熱コイル(35)
から流出した冷媒は、低段側圧縮機(2a,2b)に吸入され
る。

【００４７】−非蓄熱利用暖房運転− 非蓄熱利用暖房運転においては、冷媒は図８に示すよう
に循環する。すなわち、本運転においても、冷媒は低段
側圧縮機(2a,2b)のみによって圧縮される。

【００４８】詳しくは、低段側圧縮機(2a,2b)から吐出
された冷媒は、室内熱交換器(6)に流入し、室内空気と
熱交換を行って凝縮する。この際、室内空気は加熱さ
れ、室内の暖房が行われることになる。そして、室内熱
交換器(6)から流出した冷媒は、電動弁(13)によって減
圧され、室外熱交換器(4)において蒸発した後、低段側
圧縮機(2a,2b)に吸入される。

【００４９】−その他の運転− なお、冷蓄熱運転の際に一部の冷媒を室内熱交換器(6)
で蒸発させることとすれば、冷蓄熱と冷房とを同時に行
うことができる。また、温蓄熱運転の際に一部の冷媒を
室内熱交換器(6)で凝縮させることとすれば、温蓄熱と
暖房とを同時に行うことができる。すなわち、本蓄熱式
冷凍装置においては、冷蓄・冷房同時運転や温蓄・暖房
同時運転も可能である。

【００５０】−実施形態の効果− 本実施形態の蓄熱式冷凍装置によれば、蓄熱運転（冷蓄
熱運転，温蓄熱運転）の際には低段側圧縮機(2a,2b)及
び高段側圧縮機(3)の両方を駆動し、冷媒を２段階に圧
縮することとしたので、冷凍サイクル全体の圧縮比が大
きいにもかかわらず、各圧縮機(2a,2b,3)における圧縮
比を小さくすることができる。そのため、圧縮機(2a,2
b,3)の効率低下を抑制することができる。従って、蓄熱
運転のＣＯＰを向上させることができる。

【００５１】特に、本実施形態においては、冷蓄熱運転
時に氷蓄熱を行うこととしたので、冷媒回路(1)の冷媒
の蒸発温度を０℃以下にする必要があり、冷凍サイクル
全体の圧縮比は大きくなりがちである。また、温蓄熱運
転を外気温度の低い夜間に行うこととしたので、温蓄熱
運転時にも冷凍サイクル全体の圧縮比は大きくなりがち
である。そのため、２段圧縮によるＣＯＰ向上の効果は
より顕著に発揮される。

【００５２】一方、非蓄熱運転（低負荷蓄熱利用冷房運
転、高負荷蓄熱利用冷房運転、非蓄熱利用冷房運転、蓄
熱利用暖房運転、非蓄熱利用暖房運転）の際には、低段
側圧縮機(2a,2b)のみを駆動することとしたので、圧縮
機の容量が負荷に比べて過大になることを防止すること
ができる。従って、圧縮機の運転効率を高めることがで
き、ＣＯＰを向上させることができる。

【００５３】以上のように、本蓄熱式冷凍装置によれ
ば、蓄熱運転及び非蓄熱運転のいずれの運転においても
ＣＯＰを向上させることができるので、装置全体の平均
のＣＯＰを従来よりも高めることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施形態に係る蓄熱式冷凍装置の冷媒回路図で
ある。

【図２】冷蓄熱運転の際の冷媒循環を示す冷媒回路図で
ある。

【図３】低負荷蓄熱利用冷房運転の際の冷媒循環を示す
冷媒回路図である。

【図４】高負荷蓄熱利用冷房運転の際の冷媒循環を示す
冷媒回路図である。

【図５】非蓄熱利用冷房運転の際の冷媒循環を示す冷媒
回路図である。

【図６】温蓄熱運転の際の冷媒循環を示す冷媒回路図で
ある。

【図７】蓄熱利用暖房運転の際の冷媒循環を示す冷媒回
路図である。

【図８】非蓄熱利用暖房運転の際の冷媒循環を示す冷媒
回路図である。

【図９】従来の蓄熱式冷凍装置の冷媒回路図である。

【符号の説明】

(1) 冷媒回路 (2a) 第１低段側圧縮機 (2b) 第２低段側圧縮機 (3) 高段側圧縮機 (4) 室外熱交換器（空気熱交換器） (5) 蓄熱機構 (6) 室内熱交換器 (7) 気液分離器 (10) ブリッジ回路 (34) 蓄熱槽 (35) 伝熱コイル

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 蓄熱機構(5)を有する冷媒回路(1)を備え
   た蓄熱式冷凍装置であって、 上記冷媒回路(1)は、低段側圧縮機(2a,2b)と高段側圧縮
   機(3)とを有している蓄熱式冷凍装置。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の蓄熱式冷凍装置におい
   て、 蓄熱機構(5)に冷熱または温熱を蓄える蓄熱運転と、該
   蓄熱機構(5)に蓄えられた冷熱または温熱を利用して冷
   房または暖房を行う蓄熱利用運転とを少なくとも実行す
   るように構成され、 上記蓄熱利用運転の際には、低段側圧縮機(2a,2b)及び
   高段側圧縮機(3)のうちのいずれか一方のみを駆動し、 上記蓄熱運転の際には、上記低段側圧縮機(2a,2b)及び
   上記高段側圧縮機(3)の両方を駆動する蓄熱式冷凍装
   置。
3. 【請求項３】 請求項１に記載の蓄熱式冷凍装置におい
   て、 蓄熱機構(5)に冷熱または温熱を蓄える蓄熱運転と、該
   蓄熱機構(5)に蓄えられた冷熱または温熱を利用して冷
   房または暖房を行う蓄熱利用運転と、該蓄熱機構(5)に
   蓄えられた冷熱または温熱を利用することなく冷房また
   は暖房を行う非蓄熱利用運転とを実行するように構成さ
   れ、 上記蓄熱利用運転及び上記非蓄熱利用運転の際には、低
   段側圧縮機(2a,2b)及び高段側圧縮機(3)のうちのいずれ
   か一方のみを駆動し、 上記蓄熱運転の際には、上記低段側圧縮機(2a,2b)及び
   上記高段側圧縮機(3)の両方を駆動する蓄熱式冷凍装
   置。
4. 【請求項４】 請求項１〜３のいずれか一つに記載の蓄
   熱式冷凍装置において、 蓄熱機構(5)は、氷蓄熱を行うように形成されている蓄
   熱式冷凍装置。
5. 【請求項５】 請求項１〜４のいずれか一つに記載の蓄
   熱式冷凍装置において、 冷媒回路(1)は、室外に設けられた空気熱交換器(4)を備
   え、 蓄熱機構(5)は、上記空気熱交換器(4)を介して室外空気
   から回収した熱を利用して温熱を蓄えるように形成され
   ており、 蓄熱運転は、夜間に行われる蓄熱式冷凍装置。