JP2797695B2 - 空気調和装置 - Google Patents
空気調和装置Info
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- F25B2313/027—Compression machines, plants or systems with reversible cycle not otherwise provided for characterised by the reversing means
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
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Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は空気調和装置に関するもので、特に、暖房、
霜取り特性の向上を図る蓄熱器を備えた空気調和装置に
関するものである。
霜取り特性の向上を図る蓄熱器を備えた空気調和装置に
関するものである。
［従来の技術］ 蓄熱器を備えた空気調和装置は、蓄熱器に蓄熱したエ
ネルギーを暖房運転立上り時に利用したり、暖房運転中
に室外熱交換器に付着した霜の除去に利用して空調特性
の向上を行なうものである。従来のこの種の空気調和装
置として、特開昭63−21450号公報、特開昭64−38563号
公報、特開平１−174864号公報等に掲載の技術を挙げる
ことができる。
ネルギーを暖房運転立上り時に利用したり、暖房運転中
に室外熱交換器に付着した霜の除去に利用して空調特性
の向上を行なうものである。従来のこの種の空気調和装
置として、特開昭63−21450号公報、特開昭64−38563号
公報、特開平１−174864号公報等に掲載の技術を挙げる
ことができる。
第４図は従来の蓄熱器を備えた空気調和装置の冷凍サ
イクル図である。
イクル図である。
図において、１は圧縮機、２は四方弁、３は暖房運転
において凝縮器となる室内熱交換器、４は減圧装置、５
は前記減圧装置４をバイパスするバイパス二方弁、６は
暖房運転において蒸発器となる室外熱交換器、７は三方
弁である。８及び９はそれぞれ蓄熱槽10内の下部及び上
部に配設された蓄熱熱交換器及び吸熱熱交換器、8aは前
記蓄熱熱交換器８の冷媒の入口である蓄熱冷媒入口、8b
は同じく出口である蓄熱冷媒出口、9aは前記吸熱熱交換
器９の冷媒の入口である吸熱冷媒入口、9bは同じく出口
である吸熱冷媒出口である。11は前記蓄熱槽10内に充填
された融点が40〜60℃の蓄熱材で、パラフィン等が使用
されている。
において凝縮器となる室内熱交換器、４は減圧装置、５
は前記減圧装置４をバイパスするバイパス二方弁、６は
暖房運転において蒸発器となる室外熱交換器、７は三方
弁である。８及び９はそれぞれ蓄熱槽10内の下部及び上
部に配設された蓄熱熱交換器及び吸熱熱交換器、8aは前
記蓄熱熱交換器８の冷媒の入口である蓄熱冷媒入口、8b
は同じく出口である蓄熱冷媒出口、9aは前記吸熱熱交換
器９の冷媒の入口である吸熱冷媒入口、9bは同じく出口
である吸熱冷媒出口である。11は前記蓄熱槽10内に充填
された融点が40〜60℃の蓄熱材で、パラフィン等が使用
されている。
次に、上記のように構成された従来の空気調和装置の
動作を説明する。
動作を説明する。
まず、暖房兼蓄熱運転の場合には、バイパス二方弁５
を閉じ、三方弁７を四方弁２側に連通する。圧縮機１か
ら吐出された高温・高圧のガス冷媒は、蓄熱熱交換器８
を通過する間に蓄熱槽10内の蓄熱材11を加熱した後、四
方弁２を通り、室内熱交換器３で室内空気と熱交換して
暖房作用をおこない、常温・高圧の液冷媒となる。そし
て、減圧装置４で減圧され、室外熱交換器６で蒸発して
ガス冷媒となり、三方弁７と四方弁２を通過して圧縮機
１に戻る。このとき、蓄熱材11は加熱により融解する。
を閉じ、三方弁７を四方弁２側に連通する。圧縮機１か
ら吐出された高温・高圧のガス冷媒は、蓄熱熱交換器８
を通過する間に蓄熱槽10内の蓄熱材11を加熱した後、四
方弁２を通り、室内熱交換器３で室内空気と熱交換して
暖房作用をおこない、常温・高圧の液冷媒となる。そし
て、減圧装置４で減圧され、室外熱交換器６で蒸発して
ガス冷媒となり、三方弁７と四方弁２を通過して圧縮機
１に戻る。このとき、蓄熱材11は加熱により融解する。
一方、外気温が低く、暖房運転によって室外熱交換器
６に付着した霜を除去する霜取運転の場合は、バイパス
二方弁５を開き、三方弁７を吸熱熱交換器９側に連通す
る。圧縮機１から吐出された高温・高圧のガス冷媒は、
蓄熱熱交換器８で蓄熱材11を加熱した後、四方弁２を通
り、室内熱交換器３で室内空気と一部暖房作用を行な
い、高温・高圧の二相冷媒となる。そして、バイパス二
方弁５を通って室外熱交換器６に達し、表面に付着した
霜を解かして低温・中圧の液冷媒となる。更に、三方弁
７を通って、吸熱熱交換器９で蓄熱材11から熱を吸収
し、蒸発してガス冷媒となり、圧縮機１に戻る。このと
き、蓄熱材11は吸熱されて凝固する。これによって、霜
取運転中も暖房が行なわれ、霜取運転中の室温の低下が
防がれる。
６に付着した霜を除去する霜取運転の場合は、バイパス
二方弁５を開き、三方弁７を吸熱熱交換器９側に連通す
る。圧縮機１から吐出された高温・高圧のガス冷媒は、
蓄熱熱交換器８で蓄熱材11を加熱した後、四方弁２を通
り、室内熱交換器３で室内空気と一部暖房作用を行な
い、高温・高圧の二相冷媒となる。そして、バイパス二
方弁５を通って室外熱交換器６に達し、表面に付着した
霜を解かして低温・中圧の液冷媒となる。更に、三方弁
７を通って、吸熱熱交換器９で蓄熱材11から熱を吸収
し、蒸発してガス冷媒となり、圧縮機１に戻る。このと
き、蓄熱材11は吸熱されて凝固する。これによって、霜
取運転中も暖房が行なわれ、霜取運転中の室温の低下が
防がれる。
また、外気温が低く、暖房立上りを短時間かつ円滑に
なす暖房立上り運転の場合は、前記霜取運転と同様に、
バイパス二方弁５を開き、三方弁７を吸熱熱交換器９側
に連通する。圧縮機１から吐出された高温・高圧のガス
冷媒は、蓄熱熱交換器８で蓄熱材11を加熱した後、四方
弁２を通り、室内熱交換器３で室内空気と熱交換して暖
房作用を行ない、高温・高圧の液冷媒となる。更に、バ
イパス二方弁５を通って熱交換量を最少に抑えた室外熱
交換器６と、三方弁７とを通り、吸熱熱交換器９で蓄熱
材11から熱を吸収し、蒸発してガス冷媒となり、圧縮機
１に戻る。このとき、蓄熱材11は吸熱されて凝固する。
このように、圧縮機１に還流する冷媒は高温のガスであ
るから、圧縮機効率は向上し、外気温が低い場合でも運
転立上り時に急速かつ十分な暖房が行なわれる。
なす暖房立上り運転の場合は、前記霜取運転と同様に、
バイパス二方弁５を開き、三方弁７を吸熱熱交換器９側
に連通する。圧縮機１から吐出された高温・高圧のガス
冷媒は、蓄熱熱交換器８で蓄熱材11を加熱した後、四方
弁２を通り、室内熱交換器３で室内空気と熱交換して暖
房作用を行ない、高温・高圧の液冷媒となる。更に、バ
イパス二方弁５を通って熱交換量を最少に抑えた室外熱
交換器６と、三方弁７とを通り、吸熱熱交換器９で蓄熱
材11から熱を吸収し、蒸発してガス冷媒となり、圧縮機
１に戻る。このとき、蓄熱材11は吸熱されて凝固する。
このように、圧縮機１に還流する冷媒は高温のガスであ
るから、圧縮機効率は向上し、外気温が低い場合でも運
転立上り時に急速かつ十分な暖房が行なわれる。
ところで、融解する蓄熱材11の領域が時間の経過とと
もに対流により蓄熱槽10の上部に広がるように、蓄熱熱
交換器８は蓄熱槽10の最下部に設けられている。また、
蓄熱熱交換器８から距離的に遠い蓄熱槽10上部の蓄熱材
11の温度上昇が蓄熱槽10下部より遅れるため、霜取運転
や暖房立上り運転において高い吸熱効果を得ることを目
的として、蓄熱材11と冷媒の流れの間で温度的に対向流
れを形成するように、吸熱冷媒入口9aを蓄熱槽10上部
に、吸熱冷媒出口9bを下部に配置している。
もに対流により蓄熱槽10の上部に広がるように、蓄熱熱
交換器８は蓄熱槽10の最下部に設けられている。また、
蓄熱熱交換器８から距離的に遠い蓄熱槽10上部の蓄熱材
11の温度上昇が蓄熱槽10下部より遅れるため、霜取運転
や暖房立上り運転において高い吸熱効果を得ることを目
的として、蓄熱材11と冷媒の流れの間で温度的に対向流
れを形成するように、吸熱冷媒入口9aを蓄熱槽10上部
に、吸熱冷媒出口9bを下部に配置している。
［発明が解決しようとする課題］ 従来の空気調和装置は、上記のように構成されている
から、設置スペースの制約で蓄熱槽10の高さが確保でき
ない場合は、吸熱熱交換器９の冷媒の流し方にも制限が
生じるばかりか、蓄熱材11の容量を確保するために設置
面積を広げなくてはならず、その分最下層の蓄熱熱交換
器８が大きくなって、蓄熱と吸熱のバランスが崩れてし
まい、熱交換効率が低下するという不具合があった。
から、設置スペースの制約で蓄熱槽10の高さが確保でき
ない場合は、吸熱熱交換器９の冷媒の流し方にも制限が
生じるばかりか、蓄熱材11の容量を確保するために設置
面積を広げなくてはならず、その分最下層の蓄熱熱交換
器８が大きくなって、蓄熱と吸熱のバランスが崩れてし
まい、熱交換効率が低下するという不具合があった。
そこで、特開昭63−163741号公報に掲載の技術が呈示
されている。これは、蓄熱熱交換器の冷媒流れ方向と吸
熱熱交換器の冷媒の流れ方向を対向することによって、
蓄熱及び吸熱のいずれにおいても、熱媒体である蓄熱材
の温度分布は冷媒の流れ方向に対して温度的に対向流れ
を形成するため、効率の良い蓄熱運転及び吸熱運転を行
なうことができる。
されている。これは、蓄熱熱交換器の冷媒流れ方向と吸
熱熱交換器の冷媒の流れ方向を対向することによって、
蓄熱及び吸熱のいずれにおいても、熱媒体である蓄熱材
の温度分布は冷媒の流れ方向に対して温度的に対向流れ
を形成するため、効率の良い蓄熱運転及び吸熱運転を行
なうことができる。
しかし、霜取運転終了直後などで蓄熱材が凝固した状
態から再度蓄熱するような場合には、圧縮機の吐出冷媒
ガスと蓄熱材との温度差が大きいために蓄熱冷媒入口付
近で一気に熱交換が行なわれる。このため、蓄熱冷媒出
口付近では冷媒の温度が下がり、蓄熱冷媒入口付近の蓄
熱材の温度上昇に対して、蓄熱冷媒出口付近の蓄熱材の
温度上昇が遅れ、蓄熱材内の温度分布は不均一になり易
い。これによって、霜取りを伴う暖房運転のように比較
的短いサイクルで蓄熱と吸熱を繰返す運転において、蓄
熱冷媒出口付近及びその上部の蓄熱材が完全に融解せ
ず、有効に使えない蓄熱材が生ずるだけでなく、霜取中
の暖房能力が低下したり、霜取所要時間が増加したり、
暖房立上り能力が低下するという不具合があった。
態から再度蓄熱するような場合には、圧縮機の吐出冷媒
ガスと蓄熱材との温度差が大きいために蓄熱冷媒入口付
近で一気に熱交換が行なわれる。このため、蓄熱冷媒出
口付近では冷媒の温度が下がり、蓄熱冷媒入口付近の蓄
熱材の温度上昇に対して、蓄熱冷媒出口付近の蓄熱材の
温度上昇が遅れ、蓄熱材内の温度分布は不均一になり易
い。これによって、霜取りを伴う暖房運転のように比較
的短いサイクルで蓄熱と吸熱を繰返す運転において、蓄
熱冷媒出口付近及びその上部の蓄熱材が完全に融解せ
ず、有効に使えない蓄熱材が生ずるだけでなく、霜取中
の暖房能力が低下したり、霜取所要時間が増加したり、
暖房立上り能力が低下するという不具合があった。
一方、他の先行技術として特開昭63−279070号公報及
び実開昭59−134760号公報に掲載の技術を挙げることが
できる。
び実開昭59−134760号公報に掲載の技術を挙げることが
できる。
特開昭63−279070号公報に掲載の技術は、圧縮機、四
方弁、凝縮器、減圧装置、蒸発器から冷媒サイクルを形
成し、蓄熱材が充填された蓄熱槽に蓄熱熱交換器及び前
記蓄熱熱交換器の冷媒流れ方向と対向するように吸熱熱
交換器を配設した技術が開示されている。しかし、蓄熱
冷媒入口付近と蓄熱冷媒出口付近の蓄熱材の融解の均一
化、蓄熱と吸熱のバランス及び簡単な構造で廉価に製造
することについて示唆するものがない。
方弁、凝縮器、減圧装置、蒸発器から冷媒サイクルを形
成し、蓄熱材が充填された蓄熱槽に蓄熱熱交換器及び前
記蓄熱熱交換器の冷媒流れ方向と対向するように吸熱熱
交換器を配設した技術が開示されている。しかし、蓄熱
冷媒入口付近と蓄熱冷媒出口付近の蓄熱材の融解の均一
化、蓄熱と吸熱のバランス及び簡単な構造で廉価に製造
することについて示唆するものがない。
また、実開昭59−134760号公報には、熱エネルギーを
蓄える潜熱蓄熱槽に生じる蓄熱物質の溶融及び凝固むら
を防止し、簡単な構造によって熱を有効に蓄熱または放
熱する技術を開示している。しかし、この技術は潜熱蓄
熱槽に生じる蓄熱物質の溶融及び凝固むらを防止してい
るものの、蓄熱熱交換器と吸熱熱交換器との蓄熱と吸熱
のバランス、簡単な構造について示すものがない。
蓄える潜熱蓄熱槽に生じる蓄熱物質の溶融及び凝固むら
を防止し、簡単な構造によって熱を有効に蓄熱または放
熱する技術を開示している。しかし、この技術は潜熱蓄
熱槽に生じる蓄熱物質の溶融及び凝固むらを防止してい
るものの、蓄熱熱交換器と吸熱熱交換器との蓄熱と吸熱
のバランス、簡単な構造について示すものがない。
そこで、本発明は、蓄熱と吸熱を比較的短いサイクル
で繰返すような場合でも、蓄熱材が均一に融解し、効率
的な蓄熱と吸熱を実現して高効率の霜取運転及び暖房立
上り運転を行なうことができ、簡単で廉価な空気調和装
置の提供を課題とするものである。
で繰返すような場合でも、蓄熱材が均一に融解し、効率
的な蓄熱と吸熱を実現して高効率の霜取運転及び暖房立
上り運転を行なうことができ、簡単で廉価な空気調和装
置の提供を課題とするものである。
［課題を解決するための手段］ 本発明にかかる空気調和装置は、暖房兼蓄熱運転のと
き、圧縮機、蓄熱熱交換器、四方弁、凝縮器、減圧装
置、蒸発器、前記圧縮機に戻るサイクルと、霜取運転の
とき、前記圧縮機、蓄熱熱交換器、四方弁、凝縮器、蒸
発器、吸熱熱交換器、前記圧縮機に戻るサイクルとを具
備する空気調和装置において、 前記蓄熱熱交換器は、蓄熱材が充填された蓄熱槽の下
部に配設され、冷媒入口側の熱交換能力が冷媒出口側よ
りも小さくし、また、前記吸熱熱交換器は、前記蓄熱槽
の上部に前記蓄熱熱交換器の冷媒流れ方向と対向するよ
うに配設され、かつ、前記蓄熱熱交換器と前記吸熱熱交
換器は、プレートフィン型熱交換器で一体に形成したも
のである。
き、圧縮機、蓄熱熱交換器、四方弁、凝縮器、減圧装
置、蒸発器、前記圧縮機に戻るサイクルと、霜取運転の
とき、前記圧縮機、蓄熱熱交換器、四方弁、凝縮器、蒸
発器、吸熱熱交換器、前記圧縮機に戻るサイクルとを具
備する空気調和装置において、 前記蓄熱熱交換器は、蓄熱材が充填された蓄熱槽の下
部に配設され、冷媒入口側の熱交換能力が冷媒出口側よ
りも小さくし、また、前記吸熱熱交換器は、前記蓄熱槽
の上部に前記蓄熱熱交換器の冷媒流れ方向と対向するよ
うに配設され、かつ、前記蓄熱熱交換器と前記吸熱熱交
換器は、プレートフィン型熱交換器で一体に形成したも
のである。
［作用］ 本発明においては、蓄熱槽の下部に配設された蓄熱熱
交換器の蓄熱冷媒出口側よりも蓄熱冷媒入口側の熱交換
能力を小さくしているので、圧縮機から吐出された高温
・高圧のガス冷媒が蓄熱熱交換器の冷媒入口側で一気に
蓄熱材を加熱するのが防がれ、蓄熱冷媒出口側の蓄熱材
も十分に加熱される。このため、蓄熱材の蓄熱冷媒入口
付近と蓄熱冷媒出口付近はほぼ均一に融解される。ま
た、前記蓄熱熱交換器と前記吸熱熱交換器をプレートフ
ィン型熱交換器で一体に形成したものであり、パイプの
本数を調整することにより、蓄熱冷媒入口付近と蓄熱冷
媒出口付近の蓄熱材の融解の均一化、蓄熱と吸熱のバラ
ンス及び簡単な構造で廉価に製造することができる。
交換器の蓄熱冷媒出口側よりも蓄熱冷媒入口側の熱交換
能力を小さくしているので、圧縮機から吐出された高温
・高圧のガス冷媒が蓄熱熱交換器の冷媒入口側で一気に
蓄熱材を加熱するのが防がれ、蓄熱冷媒出口側の蓄熱材
も十分に加熱される。このため、蓄熱材の蓄熱冷媒入口
付近と蓄熱冷媒出口付近はほぼ均一に融解される。ま
た、前記蓄熱熱交換器と前記吸熱熱交換器をプレートフ
ィン型熱交換器で一体に形成したものであり、パイプの
本数を調整することにより、蓄熱冷媒入口付近と蓄熱冷
媒出口付近の蓄熱材の融解の均一化、蓄熱と吸熱のバラ
ンス及び簡単な構造で廉価に製造することができる。
［実施例］ まず、本発明の一実施例を第１図に基づいて説明す
る。
る。
第１図は本発明の一実施例の蓄熱器を備えた空気調和
装置の冷凍サイクル図である。図中、第４図と同一符号
は従来の構成部分と同一または相当する部分であるか
ら、ここではその説明を省略する。
装置の冷凍サイクル図である。図中、第４図と同一符号
は従来の構成部分と同一または相当する部分であるか
ら、ここではその説明を省略する。
図において、8cは蓄熱槽10の下部の蓄熱冷媒入口8a側
に配設され、フィンの枚数を少なくして蓄熱材11に対す
る熱交換面積を小さくした第１蓄熱熱交換器、8dは蓄熱
槽10の下部の蓄熱冷媒出口8b側に前記第１蓄熱熱交換器
8cと直列に配設され、フィンの枚数を多くして蓄熱材11
に対する熱交換面積を大きくした第２蓄熱熱交換器であ
る。即ち、蓄熱材11に対する第１蓄熱熱交換器8cの熱交
換能力は第２蓄熱熱交換器8dよりも小さい。９は前記第
１蓄熱熱交換器8c及び第２蓄熱熱交換器8dの上部に配設
された吸熱熱交換器で、吸熱冷媒入口9a及び吸熱冷媒出
口9bで上下に分岐し、中央部で交差したものである。
に配設され、フィンの枚数を少なくして蓄熱材11に対す
る熱交換面積を小さくした第１蓄熱熱交換器、8dは蓄熱
槽10の下部の蓄熱冷媒出口8b側に前記第１蓄熱熱交換器
8cと直列に配設され、フィンの枚数を多くして蓄熱材11
に対する熱交換面積を大きくした第２蓄熱熱交換器であ
る。即ち、蓄熱材11に対する第１蓄熱熱交換器8cの熱交
換能力は第２蓄熱熱交換器8dよりも小さい。９は前記第
１蓄熱熱交換器8c及び第２蓄熱熱交換器8dの上部に配設
された吸熱熱交換器で、吸熱冷媒入口9a及び吸熱冷媒出
口9bで上下に分岐し、中央部で交差したものである。
次に、上記のように構成された一実施例の空気調和装
置の動作を説明する。
置の動作を説明する。
まず、暖房兼蓄熱運転の場合には、バイパス二方弁５
を閉じ、三方弁７を四方弁２側に連通する。圧縮機１か
ら吐出された高温・高圧のガス冷媒は第１蓄熱熱交換器
8cで吸熱冷媒出口9b側の蓄熱材11を加熱し、続いて第２
蓄熱熱交換器8dで吸熱冷媒入口9a側の蓄熱材11を加熱す
る。その後は、従来例と同様に、四方弁２、室内熱交換
器３、減圧装置４、室外熱交換器６、三方弁７、四方弁
２を順次通過し、圧縮機１に戻る。この間、室内熱交換
器３との熱交換によって室内は暖房されるとともに、蓄
熱材11は高温の冷媒によって加熱されて融解する。
を閉じ、三方弁７を四方弁２側に連通する。圧縮機１か
ら吐出された高温・高圧のガス冷媒は第１蓄熱熱交換器
8cで吸熱冷媒出口9b側の蓄熱材11を加熱し、続いて第２
蓄熱熱交換器8dで吸熱冷媒入口9a側の蓄熱材11を加熱す
る。その後は、従来例と同様に、四方弁２、室内熱交換
器３、減圧装置４、室外熱交換器６、三方弁７、四方弁
２を順次通過し、圧縮機１に戻る。この間、室内熱交換
器３との熱交換によって室内は暖房されるとともに、蓄
熱材11は高温の冷媒によって加熱されて融解する。
ところで、冷媒温度が十分に高くて蓄熱材11との温度
差が大きな第１蓄熱熱交換器8cでは熱交換面積を小さく
し、冷媒温度が下がって蓄熱材11との温度差が小さな第
２蓄熱熱交換器8dでは熱交換面積を大きくしているの
で、蓄熱冷媒出口8b側の蓄熱材11も十分に融解する。な
お、吸熱側からみた蓄熱材11の温度分布は吸熱冷媒入口
9aよりも吸熱冷媒出口9bの方がやや高めとなる。
差が大きな第１蓄熱熱交換器8cでは熱交換面積を小さく
し、冷媒温度が下がって蓄熱材11との温度差が小さな第
２蓄熱熱交換器8dでは熱交換面積を大きくしているの
で、蓄熱冷媒出口8b側の蓄熱材11も十分に融解する。な
お、吸熱側からみた蓄熱材11の温度分布は吸熱冷媒入口
9aよりも吸熱冷媒出口9bの方がやや高めとなる。
一方、霜取運転の場合は、バイパス二方弁５を開き、
三方弁７を吸熱熱交換器９側に連通する。圧縮機１から
吐出された冷媒は、第１蓄熱熱交換器8c、第２蓄熱熱交
換器8dで蓄熱材11を加熱した後、四方弁２、室内熱交換
器３、バイパス二方弁５、室外熱交換器６、三方弁７、
吸熱熱交換器９を順次通って、圧縮機１に戻る。これに
よって、霜取りしながら暖房も行なわれる。このとき、
蓄熱材11は吸熱されて凝固する。また、吸熱冷媒入口9a
側よりも吸熱冷媒出口9b側の蓄熱材11の温度がやや高い
ため、冷媒流れとの間で対向流れが形成される。
三方弁７を吸熱熱交換器９側に連通する。圧縮機１から
吐出された冷媒は、第１蓄熱熱交換器8c、第２蓄熱熱交
換器8dで蓄熱材11を加熱した後、四方弁２、室内熱交換
器３、バイパス二方弁５、室外熱交換器６、三方弁７、
吸熱熱交換器９を順次通って、圧縮機１に戻る。これに
よって、霜取りしながら暖房も行なわれる。このとき、
蓄熱材11は吸熱されて凝固する。また、吸熱冷媒入口9a
側よりも吸熱冷媒出口9b側の蓄熱材11の温度がやや高い
ため、冷媒流れとの間で対向流れが形成される。
また、暖房立上り運転の場合は、前記霜取運転と同様
に、バイパス二方弁５を開き、三方弁７を吸熱熱交換器
９側に連通する。圧縮機１から吐出された冷媒は、第１
蓄熱熱交換器8c、第２蓄熱熱交換器8dで蓄熱材11を加熱
した後、四方弁２、室内熱交換器３、バイパス二方弁
５、室外熱交換器６、三方弁７、吸熱熱交換器９を通っ
て圧縮機１に戻る。これによって、外気温が低い場合で
も、圧縮機１には高温の冷媒が吸込まれるので、圧縮機
効率が良く、高い暖房立上り能力が得られる。このと
き、蓄熱材11は吸熱されて凝固する。また、吸熱冷媒入
口9a側よりも吸熱冷媒出口9b側の蓄熱材11の温度がやや
高いため、冷媒流れとの間で対向流れが形成される。
に、バイパス二方弁５を開き、三方弁７を吸熱熱交換器
９側に連通する。圧縮機１から吐出された冷媒は、第１
蓄熱熱交換器8c、第２蓄熱熱交換器8dで蓄熱材11を加熱
した後、四方弁２、室内熱交換器３、バイパス二方弁
５、室外熱交換器６、三方弁７、吸熱熱交換器９を通っ
て圧縮機１に戻る。これによって、外気温が低い場合で
も、圧縮機１には高温の冷媒が吸込まれるので、圧縮機
効率が良く、高い暖房立上り能力が得られる。このと
き、蓄熱材11は吸熱されて凝固する。また、吸熱冷媒入
口9a側よりも吸熱冷媒出口9b側の蓄熱材11の温度がやや
高いため、冷媒流れとの間で対向流れが形成される。
このように、上記実施例の空気調和装置は、圧縮機
１、四方弁２、暖房において凝縮器となる室内熱交換器
３、減圧装置４、暖房において蒸発器となる室外熱交換
器６から冷凍サイクルを形成し、蓄熱材11が充填された
蓄熱槽10の下部に蓄熱冷媒出口8b側よりも蓄熱冷媒入口
8a側の熱交換能力を小さくした第１蓄熱熱交換器8c、及
び第２蓄熱熱交換器8dからなる蓄熱熱交換器８を配設す
るとともに、前記蓄熱槽10の上部に前記蓄熱熱交換器８
の冷媒流れ方向と対向するように吸熱熱交換器９を配設
したものである。
１、四方弁２、暖房において凝縮器となる室内熱交換器
３、減圧装置４、暖房において蒸発器となる室外熱交換
器６から冷凍サイクルを形成し、蓄熱材11が充填された
蓄熱槽10の下部に蓄熱冷媒出口8b側よりも蓄熱冷媒入口
8a側の熱交換能力を小さくした第１蓄熱熱交換器8c、及
び第２蓄熱熱交換器8dからなる蓄熱熱交換器８を配設す
るとともに、前記蓄熱槽10の上部に前記蓄熱熱交換器８
の冷媒流れ方向と対向するように吸熱熱交換器９を配設
したものである。
したがって、上記実施例によれば、蓄熱槽10の下部に
配設された第２蓄熱熱交換器8dよりも第１蓄熱熱交換器
8cの熱交換能力を小さくしているので、圧縮機１から吐
出された高温・高圧のガス冷媒が蓄熱熱交換器８の蓄熱
冷媒入口8a側で一気に蓄熱材11を加熱するのが防がれ、
蓄熱冷媒出口8b側の蓄熱材11も十分に加熱されて、蓄熱
材11の蓄熱冷媒入口8a付近と蓄熱冷媒出口8b付近はほぼ
均一に融解される。このため、蓄熱材11全体が融解して
無駄が生じることがなく、霜取能力、霜取中の暖房能
力、暖房立上り能力を向上することができる。
配設された第２蓄熱熱交換器8dよりも第１蓄熱熱交換器
8cの熱交換能力を小さくしているので、圧縮機１から吐
出された高温・高圧のガス冷媒が蓄熱熱交換器８の蓄熱
冷媒入口8a側で一気に蓄熱材11を加熱するのが防がれ、
蓄熱冷媒出口8b側の蓄熱材11も十分に加熱されて、蓄熱
材11の蓄熱冷媒入口8a付近と蓄熱冷媒出口8b付近はほぼ
均一に融解される。このため、蓄熱材11全体が融解して
無駄が生じることがなく、霜取能力、霜取中の暖房能
力、暖房立上り能力を向上することができる。
次に、第２図は本実施例による空気調和装置の蓄熱・
吸熱熱交換器の外観斜視図、第３図は第２図の蓄熱・吸
熱熱交換器の冷媒流れの模式図である。
吸熱熱交換器の外観斜視図、第３図は第２図の蓄熱・吸
熱熱交換器の冷媒流れの模式図である。
図において、21は下段の蓄熱冷媒入口8a側に第１蓄熱
熱交換器8c、蓄熱冷媒出口8b側に第２蓄熱熱交換器8dを
直列に配置し、上段に吸熱熱交換器９を配置して一体化
した１個のプレートフィン型の蓄熱・吸熱熱交換器であ
る。この蓄熱・吸熱熱交換器21においては、第１蓄熱熱
交換器8cから第２蓄熱熱交換器8dにかけての冷媒流れと
吸熱熱交換器９の冷媒流れは対向流れの関係にある。更
に、第１蓄熱熱交換器8cは、適宜数のパイプ22を抜いて
（第３図において×印）、第２蓄熱熱交換器8dの熱交換
能力よりも小さくしている。
熱交換器8c、蓄熱冷媒出口8b側に第２蓄熱熱交換器8dを
直列に配置し、上段に吸熱熱交換器９を配置して一体化
した１個のプレートフィン型の蓄熱・吸熱熱交換器であ
る。この蓄熱・吸熱熱交換器21においては、第１蓄熱熱
交換器8cから第２蓄熱熱交換器8dにかけての冷媒流れと
吸熱熱交換器９の冷媒流れは対向流れの関係にある。更
に、第１蓄熱熱交換器8cは、適宜数のパイプ22を抜いて
（第３図において×印）、第２蓄熱熱交換器8dの熱交換
能力よりも小さくしている。
この実施例の空気調和装置は、蓄熱・吸熱熱交換器21
を構成する第２蓄熱熱交換器8dよりも第１蓄熱熱交換器
8cの熱交換能力を小さくしているので、第一実施例と同
様の作用と効果を期待することができる。特に、この実
施例においては、蓄熱熱交換器８と吸熱熱交換器９をプ
レートフィン型熱交換器で一体に形成するとともに、パ
イプ22の本数を調整することにより、第２蓄熱熱交換器
8dよりも第１蓄熱熱交換器8cの熱交換能力を小さくして
いるので、蓄熱冷媒入口8a付近と蓄熱冷媒出口8b付近の
蓄熱材11の融解の均一化と、蓄熱と吸熱のバランス取り
とを簡単な構造と安いコストで実現することができる。
を構成する第２蓄熱熱交換器8dよりも第１蓄熱熱交換器
8cの熱交換能力を小さくしているので、第一実施例と同
様の作用と効果を期待することができる。特に、この実
施例においては、蓄熱熱交換器８と吸熱熱交換器９をプ
レートフィン型熱交換器で一体に形成するとともに、パ
イプ22の本数を調整することにより、第２蓄熱熱交換器
8dよりも第１蓄熱熱交換器8cの熱交換能力を小さくして
いるので、蓄熱冷媒入口8a付近と蓄熱冷媒出口8b付近の
蓄熱材11の融解の均一化と、蓄熱と吸熱のバランス取り
とを簡単な構造と安いコストで実現することができる。
ところで、上記各実施例の蓄熱熱交換器８は、フィン
枚数やパイプ本数を違えることによって第１蓄熱熱交換
器8cと第２蓄熱熱交換器8dの熱交換能力に違いを持たせ
ているが、本発明を実施する場合には、これに限定され
るものではなく、フィンやパイプ22の材質、フィンの寸
法、パイプ径等を違えるなどの他の手段を用いることも
できる。
枚数やパイプ本数を違えることによって第１蓄熱熱交換
器8cと第２蓄熱熱交換器8dの熱交換能力に違いを持たせ
ているが、本発明を実施する場合には、これに限定され
るものではなく、フィンやパイプ22の材質、フィンの寸
法、パイプ径等を違えるなどの他の手段を用いることも
できる。
また、上記各実施例の蓄熱熱交換器８は、第１蓄熱熱
交換器8cと第２蓄熱熱交換器8dの２種類の熱交換器で構
成しているが、３種類以上の熱交換器に分割してもよ
く、或いは、フィン枚数を連続的に変えるなどして熱交
換能力を連続的に変化させる構造でもよく、要するに、
蓄熱冷媒入口8aから蓄熱冷媒出口8bにかけて熱交換能力
を大きくしていき、蓄熱冷媒出口8b付近の蓄熱材11をも
ほぼ均一に融解できればよい。
交換器8cと第２蓄熱熱交換器8dの２種類の熱交換器で構
成しているが、３種類以上の熱交換器に分割してもよ
く、或いは、フィン枚数を連続的に変えるなどして熱交
換能力を連続的に変化させる構造でもよく、要するに、
蓄熱冷媒入口8aから蓄熱冷媒出口8bにかけて熱交換能力
を大きくしていき、蓄熱冷媒出口8b付近の蓄熱材11をも
ほぼ均一に融解できればよい。
なお、上記各実施例の吸熱熱交換器９は、分岐した上
下２本を中央部で交差したものであるが、本発明を実施
する場合には、これに限定されるものではなく、１本で
構成してもよく、或いは、交差してないものでもよい。
但し、対流により蓄熱材11の上下方向の温度分布にばら
つきを生じるので、均一化を図るために交差するのが望
ましい。
下２本を中央部で交差したものであるが、本発明を実施
する場合には、これに限定されるものではなく、１本で
構成してもよく、或いは、交差してないものでもよい。
但し、対流により蓄熱材11の上下方向の温度分布にばら
つきを生じるので、均一化を図るために交差するのが望
ましい。
［発明の効果］ 以上のように、本発明の空気調和装置は、蓄熱材が充
填された蓄熱槽の下部に配設され、冷媒入口側の熱交換
能力が冷媒出口側よりも小さくされた蓄熱熱交換器と、
前記蓄熱槽の上部に前記蓄熱熱交換器の冷媒流れ方向と
対向するように配設された吸熱熱交換器とを有し、前記
蓄熱熱交換器と前記吸熱熱交換器は、プレートフィン型
熱交換器で一体に形成したものである。したがって、圧
縮機から吐出された高温・高圧のガス冷媒が蓄熱熱交換
器の冷媒入口側で一気に蓄熱材が加熱するのを防ぐこと
ができ、蓄熱冷媒出口側の蓄熱材も十分に加熱できて、
蓄熱材の蓄熱冷媒入口付近と蓄熱冷媒出口付近をほぼ均
一に融解できる。このため、蓄熱材全体が融解できて無
駄が生じることがなく、霜取能力、霜取中の暖房能力、
暖房立上り能力を向上することができる。そして、前記
蓄熱熱交換器と前記吸熱熱交換器をプレートフィン型熱
交換器で一体に形成したものであり、パイプの本数を調
整することにより、蓄熱冷媒入口付近と蓄熱冷媒出口付
近の蓄熱材の融解の均一化、蓄熱と吸熱のバランス及び
簡単な構造で廉価に製造することができる。
填された蓄熱槽の下部に配設され、冷媒入口側の熱交換
能力が冷媒出口側よりも小さくされた蓄熱熱交換器と、
前記蓄熱槽の上部に前記蓄熱熱交換器の冷媒流れ方向と
対向するように配設された吸熱熱交換器とを有し、前記
蓄熱熱交換器と前記吸熱熱交換器は、プレートフィン型
熱交換器で一体に形成したものである。したがって、圧
縮機から吐出された高温・高圧のガス冷媒が蓄熱熱交換
器の冷媒入口側で一気に蓄熱材が加熱するのを防ぐこと
ができ、蓄熱冷媒出口側の蓄熱材も十分に加熱できて、
蓄熱材の蓄熱冷媒入口付近と蓄熱冷媒出口付近をほぼ均
一に融解できる。このため、蓄熱材全体が融解できて無
駄が生じることがなく、霜取能力、霜取中の暖房能力、
暖房立上り能力を向上することができる。そして、前記
蓄熱熱交換器と前記吸熱熱交換器をプレートフィン型熱
交換器で一体に形成したものであり、パイプの本数を調
整することにより、蓄熱冷媒入口付近と蓄熱冷媒出口付
近の蓄熱材の融解の均一化、蓄熱と吸熱のバランス及び
簡単な構造で廉価に製造することができる。
第１図は本発明の一実施例の蓄熱器を備えた空気調和装
置の冷凍サイクル図、第２図は本発明の一実施例による
空気調和装置の蓄熱・吸熱熱交換器の外観斜視図、第３
図は第２図の蓄熱・吸熱熱交換器の冷媒流れの模式図、
第４図は従来の蓄熱器を備えた空気調和装置の冷凍サイ
クル図である。 図において、 1:圧縮機、2:四方弁 3:室内熱交換器、4:減圧装置 6:室外熱交換器、8:蓄熱熱交換器 8a:蓄熱冷媒入口、8b:蓄熱冷媒出口 8c:第１蓄熱熱交換器、8d:第２蓄熱熱交換器 9:吸熱熱交換器、10:蓄熱槽 11:蓄熱材、21:蓄熱・吸熱熱交換器 22:パイプ である。 なお、図中、同一符号及び同一記号は同一または相当部
分を示すものである。
置の冷凍サイクル図、第２図は本発明の一実施例による
空気調和装置の蓄熱・吸熱熱交換器の外観斜視図、第３
図は第２図の蓄熱・吸熱熱交換器の冷媒流れの模式図、
第４図は従来の蓄熱器を備えた空気調和装置の冷凍サイ
クル図である。 図において、 1:圧縮機、2:四方弁 3:室内熱交換器、4:減圧装置 6:室外熱交換器、8:蓄熱熱交換器 8a:蓄熱冷媒入口、8b:蓄熱冷媒出口 8c:第１蓄熱熱交換器、8d:第２蓄熱熱交換器 9:吸熱熱交換器、10:蓄熱槽 11:蓄熱材、21:蓄熱・吸熱熱交換器 22:パイプ である。 なお、図中、同一符号及び同一記号は同一または相当部
分を示すものである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 磯野 一明 静岡県静岡市小鹿３丁目18番１号 三菱 電機株式会社静岡製作所内 (72)発明者 今城 康雄 静岡県静岡市小鹿３丁目18番１号 三菱 電機株式会社静岡製作所内 (72)発明者 久保 精二 静岡県静岡市小鹿３丁目18番１号 三菱 電機株式会社静岡製作所内 (72)発明者 石岡 秀哲 静岡県静岡市小鹿３丁目18番１号 三菱 電機株式会社静岡製作所内 (56)参考文献 特開 昭63−279070（ＪＰ，Ａ) 実開 昭59−134760（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) F25B 13/00 351 F25B 47/02 520
Claims (1)
- 【請求項１】暖房兼蓄熱運転のとき、圧縮機、蓄熱熱交
換器、四方弁、凝縮器、減圧装置、蒸発器、前記圧縮機
に戻るサイクルと、霜取運転のとき、前記圧縮機、蓄熱
熱交換器、四方弁、凝縮器、蒸発器、吸熱熱交換器、前
記圧縮機に戻るサイクルとを具備する空気調和装置にお
いて、 前記蓄熱熱交換器は、蓄熱材が充填された蓄熱槽の下部
に配設され、冷媒入口側の熱交換能力が冷媒出口側より
も小さくし、また、前記吸熱熱交換器は、前記蓄熱槽の
上部に前記蓄熱熱交換器の冷媒流れ方向と対向するよう
に配設され、かつ、前記蓄熱熱交換器と前記吸熱熱交換
器は、プレートフィン型熱交換器で一体に形成したこと
を特徴とする空気調和装置。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2302938A JP2797695B2 (ja) | 1990-11-08 | 1990-11-08 | 空気調和装置 |
| DE69107168T DE69107168T2 (de) | 1990-11-08 | 1991-11-06 | Klimagerät. |
| EP91310288A EP0485203B1 (en) | 1990-11-08 | 1991-11-06 | Air conditioning system |
| US07/989,903 US5259214A (en) | 1990-11-08 | 1992-12-11 | Air conditioning system |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2302938A JP2797695B2 (ja) | 1990-11-08 | 1990-11-08 | 空気調和装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04177063A JPH04177063A (ja) | 1992-06-24 |
| JP2797695B2 true JP2797695B2 (ja) | 1998-09-17 |
Family
ID=17914945
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2302938A Expired - Lifetime JP2797695B2 (ja) | 1990-11-08 | 1990-11-08 | 空気調和装置 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0485203B1 (ja) |
| JP (1) | JP2797695B2 (ja) |
| DE (1) | DE69107168T2 (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106765688A (zh) * | 2016-11-15 | 2017-05-31 | 珠海格力电器股份有限公司 | 热回收多联机***的室外机及具有其的热回收多联机*** |
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|---|---|---|---|---|
| KR100504498B1 (ko) * | 2003-01-13 | 2005-08-03 | 엘지전자 주식회사 | 공기조화기용 과냉확보장치 |
| DE102008043807B4 (de) * | 2008-11-18 | 2014-07-03 | WESKA Kälteanlagen GmbH | Kälteanlage |
| JP5903585B2 (ja) * | 2012-08-03 | 2016-04-13 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | 空気調和機 |
| CN104344479B (zh) * | 2013-07-23 | 2017-06-20 | 海信（山东）空调有限公司 | 一种蓄冷式节能空调***及其运行方法 |
| CN104566704B (zh) * | 2013-10-22 | 2019-09-20 | 珠海格力电器股份有限公司 | 蓄热装置及具有该蓄热装置的空调器 |
| GB201610977D0 (en) * | 2016-06-23 | 2016-08-10 | Sunamp Ltd | A thermal energy storage system |
| CN106288565A (zh) * | 2016-10-31 | 2017-01-04 | 广东美的制冷设备有限公司 | 空调不停机除霜***和方法及空调 |
| CN107449175A (zh) * | 2017-08-01 | 2017-12-08 | 青岛理工大学 | 基于低温水蓄热的水环及空气源热泵供热*** |
| CN110715483A (zh) * | 2019-10-25 | 2020-01-21 | 广东美的制冷设备有限公司 | 空调器及其控制方法、控制装置和计算机可读存储介质 |
| CN110715484A (zh) * | 2019-10-25 | 2020-01-21 | 广东美的制冷设备有限公司 | 空调器及其控制方法、控制装置和计算机可读存储介质 |
| CN110701820A (zh) * | 2019-10-25 | 2020-01-17 | 广东美的制冷设备有限公司 | 空调器及其控制方法、控制装置和计算机可读存储介质 |
| CN110715485A (zh) * | 2019-10-25 | 2020-01-21 | 广东美的制冷设备有限公司 | 空调器及其控制方法、控制装置和计算机可读存储介质 |
| CN110715486B (zh) * | 2019-10-25 | 2022-11-29 | 广东美的制冷设备有限公司 | 空调器及其控制方法、控制装置和计算机可读存储介质 |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| BE416338A (ja) * | 1924-06-07 | |||
| US2587720A (en) * | 1946-03-11 | 1952-03-04 | Lawrence H Fritzberg | Heat exchange device |
| DE3240353A1 (de) * | 1982-11-02 | 1984-05-03 | Centra-Bürkle GmbH & Co, 7036 Schönaich | Verfahren zum pumpen von waerme und waermepumpe |
| JPS59134760U (ja) * | 1983-02-25 | 1984-09-08 | 高砂熱学工業株式会社 | 蓄熱槽 |
| JPS63279070A (ja) * | 1987-05-08 | 1988-11-16 | 三菱電機株式会社 | ヒ−トポンプ装置 |
| DE69109532T2 (de) * | 1990-03-30 | 1996-01-18 | Mitsubishi Electric Corp | Klimaanlage. |
-
1990
- 1990-11-08 JP JP2302938A patent/JP2797695B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
1991
- 1991-11-06 EP EP91310288A patent/EP0485203B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1991-11-06 DE DE69107168T patent/DE69107168T2/de not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106765688A (zh) * | 2016-11-15 | 2017-05-31 | 珠海格力电器股份有限公司 | 热回收多联机***的室外机及具有其的热回收多联机*** |
| CN106765688B (zh) * | 2016-11-15 | 2022-08-02 | 珠海格力电器股份有限公司 | 热回收多联机***的室外机及具有其的热回收多联机*** |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE69107168D1 (de) | 1995-03-16 |
| EP0485203A1 (en) | 1992-05-13 |
| EP0485203B1 (en) | 1995-02-01 |
| DE69107168T2 (de) | 1995-08-10 |
| JPH04177063A (ja) | 1992-06-24 |
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