JP3457697B2 - 空気調和機 - Google Patents
空気調和機Info
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- JP3457697B2 JP3457697B2 JP08357093A JP8357093A JP3457697B2 JP 3457697 B2 JP3457697 B2 JP 3457697B2 JP 08357093 A JP08357093 A JP 08357093A JP 8357093 A JP8357093 A JP 8357093A JP 3457697 B2 JP3457697 B2 JP 3457697B2
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Description
空気調和機に関する。
減圧器、室内熱交換器を順次接続して冷凍サイクルを構
成し、室外熱交換器を凝縮器、室内熱交換器を蒸発器と
して機能させることにより、室内を冷房する。また、室
内熱交換器を凝縮器、室外熱交換器を蒸発器として機能
させることにより、室内を暖房する。
タ回路を設け、そのインバータ回路の出力周波数を空調
負荷に応じて制御することにより、空調負荷に対応する
最適な冷房能力または暖房能力を得、快適性および省エ
ネルギ効果の向上を図っている。
えば夏季の日中は、空気調和機の運転台数が多くなり、
また空気調和機が大きな冷房能力で運転されるため、電
力の消費量が極端に増加する。
スクロール圧縮機の採用およびインバータ駆動による制
御などによってかなりの省エネルギ対策が施されている
ものの、電力消費の増加はますます激しくなる傾向にあ
る。
電力会社にとって大きな悩みであることはもちろん、社
会的な省資源対策の観点からも改善すべき大きな問題と
なっている。
その目的とするところは、冷房に必要な冷熱を蓄えてお
き、それを利用して冷房を行なうことができ、これによ
りたとえば夏季のように気温上昇が激しい時期でも電力
消費の集中を避けることができ、また安価な深夜電力を
利用することができ、省エネルギ性および経済性にすぐ
れた空気調和機を提供することにある。
気調和機は、圧縮比可変の圧縮機と、室外熱交換器と、
開度小の範囲で減圧手段として機能し開度大の範囲で流
量調整手段として機能する第1電動膨張弁と、室内熱交
換器と、第2電動膨張弁と、蓄冷熱用熱交換器と、熱媒
体を収容した蓄冷熱槽と、この蓄冷熱槽と前記蓄冷熱用
熱交換器との間に設けた熱媒体の循環路と、この循環路
に設けたポンプと、前記圧縮機を高圧縮比で運転し圧縮
機の吐出冷媒を室外熱交換器、第1電動膨張弁、室内熱
交換器に通して圧縮機に戻し冷房運転を実行する手段
と、この冷房運転の実行に際し前記第1電動膨張弁を開
度小の範囲に設定する手段と、前記圧縮機を高圧縮比で
運転し圧縮機の吐出冷媒を室外熱交換器、第2電動膨張
弁、蓄冷熱用熱交換器に通して圧縮機に戻しかつ前記ポ
ンプを運転し蓄冷熱運転を実行する手段と、前記圧縮機
を低圧縮比で運転し圧縮機の吐出冷媒を蓄冷熱用熱交換
器、第1電動膨張弁、室内熱交換器に通して圧縮機に戻
しかつ前記ポンプを運転し蓄冷熱利用冷房運転を実行す
る手段と、この蓄冷熱利用冷房運転の実行に際し第1電
動膨張弁を開度大の範囲に設定する手段とを備える。
項1に係る発明の空気調和機における蓄冷熱槽を具体化
したもので、蓄冷熱槽は、1次熱媒体として水を収容す
るとともに水より比重の大きい非水溶性の2次熱媒体を
収容し、かつ底部から槽外に取出されて冷やされる2次
熱媒体が再び槽内に噴出されることによって槽内に氷を
生成する。
比可変の圧縮機と、室外熱交換器と、開度小の範囲で減
圧手段として機能し開度大の範囲で流量調整手段として
機能する第1電動膨張弁と、室内熱交換器と、第2電動
膨張弁と、蓄冷熱用熱交換器と、1次熱媒体として水を
収容するとともに水より比重の大きい非水溶性の2次熱
媒体を収容した蓄冷熱槽と、この蓄冷熱槽の内底部から
前記蓄冷熱用熱交換器を通り蓄冷熱槽内に連通する循環
路と、この循環路に設けたポンプと、前記圧縮機を高圧
縮比で運転し圧縮機の吐出冷媒を室外熱交換器、第1電
動膨張弁、室内熱交換器に通して圧縮機に戻し冷房運転
を実行する手段と、この冷房運転の実行に際し第1電動
膨張弁を開度小の範囲に設定する手段と、前記圧縮機を
高圧縮比で運転し圧縮機の吐出冷媒を室外熱交換器、第
2電動膨張弁、蓄冷熱用熱交換器に通して圧縮機に戻し
かつ前記ポンプを運転し蓄冷熱運転を実行する手段と、
前記圧縮機を低圧縮比で運転し圧縮機の吐出冷媒を蓄冷
熱用熱交換器、第1電動膨張弁、室内熱交換器に通して
圧縮機に戻しかつ前記ポンプを運転し蓄冷熱利用冷房運
転を実行する手段と、この蓄冷熱利用冷房運転の実行に
際し第1電動膨張弁を開度大の範囲に設定する手段と、
前記蓄冷熱槽の蓄冷熱量を検出する手段と、この蓄冷熱
量に応じて前記蓄冷熱運転および蓄冷熱利用冷房運転の
実行を制御する手段とを備える。
項3に係る発明の空気調和機において、蓄冷熱量を検出
する手段を具体化したもので、蓄冷熱量を検出する手段
は、循環路を流れる熱媒体の流量を検知する流量セン
サ、蓄冷熱槽内の水温を検知する水温センサ、循環路に
おいて蓄冷熱用熱交換器の入口側に設けた第1温度セン
サ、循環路において蓄冷熱用熱交換器の出口側に設けた
第2温度センサを有し、これらセンサの検知結果を基に
蓄冷熱量を検出する。
項3に係る発明の空気調和機において、蓄冷熱量を検出
する手段を具体化したもので、蓄冷熱量を検出する手段
は、蓄冷熱槽内の底部に設けた超音波発振器および超音
波受信器を有し、超音波の送出から受信までの時間経過
を基に蓄冷熱量を検出する。
比可変の圧縮機と、室外熱交換器と、開度小の範囲で減
圧手段として機能し開度大の範囲で流量調整手段として
機能する第1電動膨張弁と、室内熱交換器と、第2電動
膨張弁と、蓄冷熱用熱交換器と、1次熱媒体として水を
収容するとともに水より比重の大きい非水溶性の2次熱
媒体を収容した蓄冷熱槽と、この蓄冷熱槽の内底部から
前記蓄冷熱用熱交換器を通り蓄冷熱槽内に連通する循環
路と、この循環路に設けたポンプと、前記圧縮機を高圧
縮比で運転し圧縮機の吐出冷媒を室外熱交換器、第1電
動膨張弁、室内熱交換器に通して圧縮機に戻し冷房運転
を実行する手段と、この冷房運転の実行に際し第1電動
膨張弁を開度小の範囲に設定する手段と、前記圧縮機を
高圧縮比で運転し圧縮機の吐出冷媒を室外熱交換器、第
2電動膨張弁、蓄冷熱用熱交換器に通して圧縮機に戻し
かつ前記ポンプを運転し蓄冷熱運転を実行する手段と、
前記圧縮機を低圧縮比で運転し圧縮機の吐出冷媒を蓄冷
熱用熱交換器、第1電動膨張弁、室内熱交換器に通して
圧縮機に戻しかつ前記ポンプを運転し蓄冷熱利用冷房運
転を実行する手段と、この蓄冷熱利用冷房運転の実行に
際し第1電動膨張弁を開度大の範囲に設定する手段と、
前記循環路において蓄冷熱用熱交換器の入口側に設けた
第1温度センサと、前記循環路において蓄冷熱用熱交換
器の出口側に設けた第2温度センサと、前記蓄冷熱運転
の実行に際し前記第1および第2温度センサの検知温度
の差を検出する手段と、この温度差が目標値となるよう
ポンプの容量および第2電動膨張弁の開度の少なくとも
一方を制御する手段とを備える。
比可変の圧縮機と、室外熱交換器と、開度小の範囲で減
圧手段として機能し開度大の範囲で流量調整手段として
機能する第1電動膨張弁と、室内熱交換器と、第2電動
膨張弁と、蓄冷熱用熱交換器と、 1次熱媒体として水
を収容するとともに水より比重の大きい非水溶性の2次
熱媒体を収容した蓄冷熱槽と、この蓄冷熱槽の内底部か
ら前記蓄冷熱用熱交換器を通り蓄冷熱槽内に連通する循
環路と、この循環路に設けたポンプと、前記圧縮機を高
圧縮比で運転し圧縮機の吐出冷媒を室外熱交換器、第1
電動膨張弁、室内熱交換器に通して圧縮機に戻し冷房運
転を実行する手段と、この冷房運転の実行に際し第1電
動膨張弁を開度小の範囲に設定する手段と、前記圧縮機
を高圧縮比で運転し圧縮機の吐出冷媒を室外熱交換器、
第2電動膨張弁、蓄冷熱用熱交換器に通して圧縮機に戻
しかつ前記ポンプを運転し蓄冷熱運転を実行する手段
と、前記圧縮機を低圧縮比で運転し圧縮機の吐出冷媒を
蓄冷熱用熱交換器、第1電動膨張弁、室内熱交換器に通
して圧縮機に戻しかつ前記ポンプを運転し蓄冷熱利用冷
房運転を実行する手段と、この蓄冷熱利用冷房運転の実
行に際し第1電動膨張弁を開度大の範囲に設定する手段
と、前記蓄冷熱用熱交換器から出る冷媒の圧力を検知す
る圧力センサと、前記蓄冷熱用熱交換器から出る冷媒の
温度を検知する温度センサと、前記蓄冷熱運転の実行に
際し前記圧力センサおよび温度センサの検知結果から蓄
冷熱用熱交換器での冷媒の過熱度を検出する手段と、こ
の過熱度が目標値となるようポンプの容量および第2電
動膨張弁の開度の少なくとも一方を制御する手段とを備
える。
比可変の圧縮機と、室外熱交換器と、開度小の範囲で減
圧手段として機能し開度大の範囲で流量調整手段として
機能する第1電動膨張弁と、室内熱交換器と、第2電動
膨張弁と、蓄冷熱用熱交換器と、 1次熱媒体として水
を収容するとともに水より比重の大きい非水溶性の2次
熱媒体を収容した蓄冷熱槽と、この蓄冷熱槽の内底部か
ら前記蓄冷熱用熱交換器を通り蓄冷熱槽内に連通する循
環路と、この循環路に設けたポンプと、前記圧縮機を高
圧縮比で運転し圧縮機の吐出冷媒を室外熱交換器、第1
電動膨張弁、室内熱交換器に通して圧縮機に戻し冷房運
転を実行する手段と、この冷房運転の実行に際し第1電
動膨張弁を開度小の範囲に設定する手段と、前記圧縮機
を高圧縮比で運転し圧縮機の吐出冷媒を室外熱交換器、
第2電動膨張弁、蓄冷熱用熱交換器に通して圧縮機に戻
しかつ前記ポンプを運転し蓄冷熱運転を実行する手段
と、前記圧縮機を低圧縮比で運転し圧縮機の吐出冷媒を
蓄冷熱用熱交換器、第1電動膨張弁、室内熱交換器に通
して圧縮機に戻しかつ前記ポンプを運転し蓄冷熱利用冷
房運転を実行する手段と、この蓄冷熱利用冷房運転の実
行に際し第1電動膨張弁を開度大の範囲に設定する手段
と、前記循環路において蓄冷熱用熱交換器の入口側に設
けた第1温度センサと、前記循環路において蓄冷熱用熱
交換器の出口側に設けた第2温度センサと、前記蓄冷熱
運転の実行に際し前記第1および第2温度センサの検知
温度の差を検出する手段と、この温度差が目標値となる
ようポンプの容量を制御する手段と、前記蓄冷熱用熱交
換器から出る冷媒の圧力を検知する圧力センサと、前記
蓄冷熱用熱交換器から出る冷媒の温度を検知する第3温
度センサと、前記蓄冷熱運転の実行に際し前記圧力セン
サおよび第3温度センサの検知結果から蓄冷熱用熱交換
器での冷媒の過熱度を検出する手段と、この過熱度が目
標値となるよう第2電動膨張弁の開度を制御する手段と
を備える。
比可変の圧縮機と、室外熱交換器と、第1減圧手段と、
流量調整手段と、室内熱交換器と、第2減圧手段と、蓄
冷熱用熱交換器と、熱媒体を収容した蓄冷熱槽と、前記
圧縮機を高圧縮比で運転し圧縮機の吐出冷媒を室外熱交
換器、第1減圧手段、および室内熱交換器に通して圧縮
機に戻し冷房運転を実行する手段と、前記圧縮機を高圧
縮比で運転し圧縮機の吐出冷媒を室外熱交換器、第2減
圧手段、蓄冷熱用熱交換器に通して圧縮機に戻しかつ前
記蓄冷熱槽内の熱媒体を前記蓄冷熱用熱交換器に通して
循環させ蓄冷熱運転を実行する手段と、前記圧縮機を高
圧縮比で運転し圧縮機の吐出冷媒を室外熱交換器、第1
減圧手段、および室内熱交換器に通して圧縮機に戻すと
ともに、室外熱交換器を経た冷媒の一部を第2減圧手
段、蓄冷熱用熱交換器に通して圧縮機に戻し、かつ前記
蓄冷熱槽内の熱媒体を前記蓄冷熱用熱交換器に通して循
環させ冷房・蓄冷熱同時運転を実行する手段と、前記圧
縮機を低圧縮比で運転し圧縮機の吐出冷媒を蓄冷熱用熱
交換器、流量調整手段、室内熱交換器に通して圧縮機に
戻しかつ前記蓄冷熱槽内の熱媒体を前記蓄冷熱用熱交換
器に通して循環させ蓄冷熱利用冷房運転を実行する手段
とを備える。
縮比可変の圧縮機と、室外熱交換器と、開度小の範囲で
減圧手段として機能し開度大の範囲で流量調整手段とし
て機能する第1電動膨張弁と、室内熱交換器と、第2電
動膨張弁と、蓄冷熱用熱交換器と、熱媒体を収容した蓄
冷熱槽と、この蓄冷熱槽と前記蓄冷熱用熱交換器との間
に設けた熱媒体の循環路と、この循環路に設けたポンプ
と、前記圧縮機を高圧縮比で運転し圧縮機の吐出冷媒を
室外熱交換器、第1電動膨張弁、室内熱交換器に通して
圧縮機に戻し冷房運転を実行する手段と、この冷房運転
の実行に際し前記第1電動膨張弁を開度小の範囲に設定
する手段と、前記圧縮機を高圧縮比で運転し圧縮機の吐
出冷媒を室外熱交換器、第2電動膨張弁、蓄冷熱用熱交
換器に通して圧縮機に戻しかつ前記ポンプを運転し蓄冷
熱運転を実行する手段と、前記圧縮機を高圧縮比で運転
し圧縮機の吐出冷媒を室外熱交換器、第1電動膨張弁、
および室内熱交換器に通して圧縮機に戻すとともに室外
熱交換器を経た冷媒の一部を第2電動膨張弁、蓄冷熱用
熱交換器に通して圧縮機に戻しかつ前記ポンプを運転し
冷房・蓄冷熱同時運転を実行する手段と、前記圧縮機を
低圧縮比で運転し圧縮機の吐出冷媒を蓄冷熱用熱交換
器、第1電動膨張弁、室内熱交換器に通して圧縮機に戻
しかつ前記ポンプを運転し蓄冷熱利用冷房運転を実行す
る手段と、この蓄冷熱利用冷房運転の実行に際し第1電
動膨張弁を開度大の範囲に設定する手段と、前記蓄冷熱
用熱交換器から出る冷媒の圧力を検知する圧力センサ
と、前記蓄冷熱用熱交換器から出る冷媒の温度を検知す
る温度センサと、前記蓄冷熱運転または冷房・蓄冷熱同
時運転の実行に際し前記圧力センサおよび温度センサの
検知結果から蓄冷熱用熱交換器での冷媒の過熱度を検出
する手段と、この過熱度が目標値となるよう始めに第2
電動膨張弁の開度を制御しその第2電動膨張弁の開度変
化が限界値に達したら次に前記ポンプの容量を制御する
手段とを備える。請求項11に係る発明の空気調和機
は、請求項1ないし請求項10に係る発明における圧縮
比可変の圧縮機について限定したもので、圧縮比可変の
圧縮機は、吐出口、吸込口、レリースポートおよびこの
レリースポートに設けたリード弁を有している。この圧
縮機を高圧縮比で運転する場合には、吐出口からレリー
スポートにかけて設けた加圧サイクルを導通するととも
にレリースポートから吸込口 にかけて設けたレリースサ
イクルを遮断する。圧縮機を低圧縮比で運転する場合に
は、加圧サイクルを遮断するとともにレリースサイクル
を導通する。
運転の実行により、蓄冷熱槽内の熱媒体に冷熱が蓄えら
れる。蓄冷熱利用冷房運転を実行すると、蓄冷熱槽に蓄
えられた冷熱によって室内が冷房される。さらに、冷凍
サイクル中の1つの電動膨張弁が開度小の範囲で減圧手
段として機能し、開度大の範囲で流量調整手段として機
能する。
冷熱槽が、1次熱媒体として水を収容するとともに水よ
り比重の大きい非水溶性の2次熱媒体を収容し、かつ底
部から槽外に取出されて冷やされる2次熱媒体が再び槽
内に噴出されることで槽内に氷を生成する。
冷熱槽の蓄冷熱量を検出し、その蓄冷熱量に応じて蓄冷
熱運転および蓄冷熱利用冷房運転の実行を制御する手段
とを備えている。
冷熱量を検出する手段が、循環路を流れる熱媒体の流量
を検知する流量センサ、蓄冷熱槽内の水温を検知する水
温センサ、循環路において蓄冷熱用熱交換器の入口側に
設けた第1温度センサ、循環路において蓄冷熱用熱交換
器の出口側に設けた第2温度センサを有し、これらセン
サの検知結果を基に蓄冷熱量を検出する。
冷熱量を検出する手段が、蓄冷熱槽内の底部に設けた超
音波発振器および超音波受信器を有し、超音波の送出か
ら受信までの時間経過を基に蓄冷熱量を検出する。
冷熱運転の実行により、蓄冷熱槽内の熱媒体に冷熱が蓄
えられる。この蓄冷熱運転の実行に際し、蓄冷熱用熱交
換器に流入する2次熱媒体の温度と蓄冷熱用熱交換器か
ら流出する2次熱媒体の温度との差を検出し、その温度
差が目標値となるようポンプの容量および電動膨張弁の
開度の少なくとも一方を制御する。
冷熱運転の実行により、蓄冷熱槽内の熱媒体に冷熱が蓄
えられる。また、この蓄冷熱運転の実行に際し、蓄冷熱
用熱交換器での冷媒の過熱度を検出し、その過熱度が目
標値となるようポンプの容量および第2電動膨張弁の開
度の少なくとも一方を制御する。
冷熱運転の実行により、蓄冷熱槽内の熱媒体に冷熱が蓄
えられる。また、この蓄冷熱運転の実行に際し、蓄冷熱
用熱交換器に流入する2次熱媒体の温度と蓄冷熱用熱交
換器から流出する2次熱媒体の温度との差を検出し、そ
の温度差が目標値となるようポンプの容量を制御すると
ともに、蓄冷熱用熱交換器での冷媒の過熱度を検出し、
その過熱度が目標値となるよう電動膨張弁の開度を制御
する。
冷熱運転および蓄冷熱利用冷房運転を実行するほかに、
冷房・蓄冷熱同時運転を実行する。
蓄冷熱運転および蓄冷熱利用冷房運転を実行するほか
に、冷房・蓄冷熱同時運転を実行する。そして、蓄冷熱
運転または冷房・蓄冷熱同時運転の実行に際し、蓄冷熱
用熱交換器での冷媒の過熱度を検出し、その過熱度が目
標値となるよう初めに電動膨張弁の開度を制御しその電
動膨張弁の開度変化が限界値に達したら次にポンプの容
量を制御する。請求項11に係る発明の空気調和機で
は、圧縮比可変の圧縮機が、吐出口、吸込口、レリース
ポートおよびこのレリースポートに設けたリード弁を有
している。高圧縮比の運転では、吐出口からレリースポ
ートにかけて設けた加圧サイクルを導通するとともにレ
リースポートから吸込口にかけて設けたレリースサイク
ルを遮断する。低圧縮比での運転では、加圧サイクルを
遮断するとともにレリースサイクルを導通する。
参照して説明する。
熱ユニットBおよび複数台の室内ユニットCを配管接続
する。
可変の圧縮機1を有する。この圧縮機1は、吐出口2お
よび吸込口3を有し、吸込口3から冷媒を吸込んで圧縮
し、それを吐出口2から吐出する。
り、吐出口2からレリース口4にかけて加圧サイクル5
を設け、その加圧サイクル5に二方弁6を設ける。レリ
ース口4から吸込口3にかけてレリースサイクル7を設
け、そのレリースサイクル7に流量調整弁8を設ける。
流量調整弁8は、入力される駆動パルスに応じて開度が
連続的に変化するパルスモータバルブ(PMV)であ
る。
外熱交換器10を接続する。四方弁9は、冷媒の流れ方
向を切換えるためのもので、通電されないときはニュー
トラル状態に設定され、通電されると切換わる。室外熱
交換器10は、流入する冷媒の熱と外気の熱とを交換す
る。この室外熱交換器10の近傍に室外ファン15を設
ける。この室外ファン15は、室外熱交換器10に外気
を供給するもので、モータ(後述の室外ファンモータ1
5M)のタップ切換により速度の調節が可能である。
を介して受液器12を接続する。逆止弁11と並列に、
暖房運転用の膨張弁13を接続する。受液器12に、蓄
冷熱ユニットBの二方弁31,32および室内ユニット
Cの電動膨張弁51を介して同室内ユニットCの室内熱
交換器52を接続する。この室内熱交換器52を室外ユ
ニットAの四方弁9およびアキュームレータ14を介し
て圧縮機1の吸込口3に接続する。
に応じて開度が連続的に変化するパルスモータバルブ
(PMV)で、後述する弁形状により、開度小の範囲で
本来の減圧手段つまり膨張弁として機能し、開度大の範
囲で流量調整弁として機能する。室内熱交換器52は、
流入する冷媒の熱と外気の熱とを交換する。他の室内ユ
ニットCについても同じ構成である。
弁32との間の管に二方弁33を接続し、その二方弁3
3に第2電動膨張弁34と二方弁35の並列回路を介し
て蓄熱用熱交換器36のコイル36aを接続する。この
コイル36aを室外ユニットAの四方弁9およびアキュ
ームレータ14を介して圧縮機1の吸込口3に接続す
る。また、コイル36aから室外ユニットAにおける四
方弁9と室外熱交換器10との間の管にかけて、蓄冷熱
利用のためのバイパス38を接続する。このバイパス3
8に二方弁39を設ける。
その蓄冷熱槽40に1次熱媒体として水Wを収容し、さ
らに2次熱媒体として水Wより比重の大きい非水溶性の
2次熱媒体Hを収容する。蓄冷熱槽40の底部をポンプ
41および蓄熱用熱交換器36のコイル36bを介して
蓄冷熱槽40の側部に接続する。こうして、蓄冷熱槽4
0の底部から2次熱媒体Hを取出し、それを蓄熱用熱交
換器36で熱交換させてから蓄冷熱槽40の水W中に噴
出するための循環路を形成している。ポンプ41は回転
数可変であり、2次熱媒体Hの循環量を調節できる。
2次熱媒体回収用のタンク43を連通し、そのタンク4
3の内底部をポンプ44を介して蓄冷熱槽40の側部に
連通する。タンク43は、蓄冷熱が不要な暖房運転時お
よびメンテナンス時など、蓄冷熱槽40内の2次熱媒体
Hを回収して貯留しておくためのもので、二方弁42を
開くことで2次熱媒体Hを貯留し、ポンプ44を動作さ
せることで2次熱媒体Hを蓄冷熱槽40に充填すること
ができる。なお、二方弁42に代えてポンプを採用し、
ポンプの運転によって2次熱媒体Hをタンク43に強制
的に回収する構成としてもよい。
の吐出口2と四方弁9との間の高圧側管に圧力センサ2
1を取付ける。アキュームレータ14と圧縮機1の吸込
口3との間の低圧側管に圧力センサ22および温度セン
サ23を取付ける。室外熱交換器10に温度センサ24
を取付ける。
器36と二方弁37,39との間の管に第3温度センサ
45および圧力センサ46を取付ける。蓄冷熱槽40内
の高さ方向のほぼ中央部に水温センサ47を設ける。蓄
熱用熱交換器36のコイル36bの入口側の管に第1温
度センサ48を取付け、コイル36bの出口側の管に第
2温度センサ49を取付ける。
弁51と室内熱交換器52との間の管に温度センサ53
を取付ける。これとは室内熱交換器52を挟んで反対側
の管に、温度センサ54および圧力センサ55を取付け
る。室内熱交換器52への通風路に室内温度センサ56
を設ける。
図2により説明する。
る。密閉ケース内の上部に固定スクロール61を設け、
この固定スクロール61に対し旋回スクロール62を旋
回可能に設けている。この旋回スクロール62は、駆動
軸63から電動機(図示せず;後述の圧縮機モータ1
M)の回転を受けることによって偏心状態で回転し、自
身の翼と固定スクロール61の翼との間に圧縮室64を
形成する。
こから吸込んだ冷媒を圧縮室64に取込んで圧縮し、そ
れを固定スクロール61の上方の吐出室65に吐出す
る。吐出室65には吐出口2を連通し、吐出口2を密閉
ケース外に導出している。
け、そのレリース室66と圧縮室64とを固定スクロー
ル61に配設したレリースポート67によって連通す
る。そして、レリースポート67において、レリース室
66側の開口にリード弁68を設け、その近傍に、リー
ド弁68の全開位置を規制するためのストッパ69を設
ける。また、レリース室66にレリース口4を連通し、
そのレリース口4を密閉ケース外に導出している。
リース口4にかけて加圧サイクル5を設け、その加圧サ
イクル5に二方弁6を設ける。レリース口4から吸込口
3にかけてレリースサイクル7を設け、そのレリースサ
イクル7に流量調整弁8を設ける。
を閉じると、吐出口2から吐出される冷媒が加圧サイク
ル5を通り、レリース口4からレリース室66に流入す
る。この流入する高圧力によってリード弁68が閉じ、
圧縮室64で圧縮された冷媒のすべてが圧縮室65に流
入し、吐出口2から吐出される。したがって、圧縮機1
が通常の高圧縮比で動作し、本来の圧縮機として働く。
吐出圧力がリード弁68に加わらず、よってリード弁6
8が開く。これにより、圧縮室64で圧縮された冷媒の
一部がレリース室66に流入し、それがレリース口4か
らレリースサイクル7を通って吸込口3に戻る。このと
き、吐出圧力が減少して吸込圧力は高まり、圧縮機1が
低圧縮比で動作する。したがって、圧縮機1は、冷媒を
吸込んで送り出すだけの冷媒ポンプとして働く。なお、
流量調整弁8の開度制御によって冷媒の戻り量を調節す
ることで、ポンプ能力を調整できる。
示す。
由する循環路において、蓄冷熱槽40との接続口に流量
センサ71を設け、蓄冷熱槽40内への接続口に噴射ノ
ズル72を挿入して設ける。流量センサ71は、蓄冷熱
槽40から取出される熱媒体の流量をタービン(羽根
車)の回転や超音波の送受によって検知する。噴射ノズ
ル72は、噴出口が水Wの中に開口しており、蓄熱用熱
交換器36から送られる熱媒体を細かい粒状にして噴出
する。
送られる熱媒体をコイル36aの周りに取込み、熱媒体
とコイル36a内の冷媒との熱交換を行なう。この場
合、コイル36aの周りの空間がコイル36bに相当す
る。
内の底部に溜まっている2次熱媒体Hが蓄熱用熱交換器
36に送られ、2次熱媒体Hがコイル36a内の冷媒と
熱交換する。熱交換した2次熱媒体Hは噴射ノズル72
に送られ、そこで多数の細かい粒状となって水Wの中に
噴出される。
2次熱媒体Hの粒子の表面に触れている水Wが急激に冷
却されて氷結する。この氷結した氷粒は2次熱媒体Hか
ら分離して上昇し、蓄熱槽40内の上部にシャーベット
状の氷Iが溜まり込む。この後、2次熱媒体Hは重力で
下方に落下し、再び蓄冷熱槽40内の底部に溜まる。こ
れが、蓄冷熱運転である。
転がある。これは、蓄冷熱槽40内の氷を含む熱媒体を
ポンプ41によって蓄熱用熱交換器36を通して循環さ
せ、熱媒体の冷熱によってコイル36a内の冷媒を冷却
する運転である。
弁51の具体例を図4に示す。
の内側に同じくリング状のフェライト82を設け、その
フェライト82の内側にロータ83を設け、そのロータ
83に弁棒84を連結し、その弁棒84の下端部周面と
弁シート85の内周面とで弁体を形成したもので、管路
86,87間の冷媒の流通に対して減圧手段および流量
調整手段として働く。
斜角度の異なる2つのテーパー状部84a,84bを下
端部に有している。弁棒84が最下降した状態ではテー
パー状部84bが弁シート85に密接し、弁開度が零
(全閉)となる。そこから弁棒84が上昇するのに伴
い、テーパー状部84bと弁シート85との対応によっ
て開度が50%まで連続的に変化する。さらに、弁棒84
が上昇することにより、今度はテーパー状部84aと弁
シート85との対応によって開度が 100%まで連続的に
変化する。テーパー状部84bでの開度変化とテーパー
状部84aでの開度変化の違いを図6に示しており、テ
ーパー状部84bによる開度小の範囲( 0〜50%)では
開度変化率が小さくて絞り量の大きい膨張弁としての機
能を発揮し、テーパー状部84aによる開度大の範囲
(50〜100 %)では開度変化率が大きくて絞り量の小さ
い流量調整弁としての機能を発揮する。
およびその周辺回路からなる制御部100を有する。こ
の制御部100に、二方弁6、流量調整弁8、四方弁
9、圧力センサ21,22、温度センサ23、インバ―
タ回路101、室内ファンモータ15M、および操作部
102を接続する。
(図示しない)の電圧を整流し、それを室外制御部10
0の指令に応じた周波数およびレベルの電圧に変換し、
出力する。この出力は、圧縮機モータ1Mの駆動電力と
なる。
Bの制御部110を接続する。制御部110は、マイク
ロコンピュ―タおよびその周辺回路からなる。この制御
部110に、二方弁31,32,33,35,37,3
9、電動膨張弁34、ポンプ41、二方弁42、ポンプ
44、温度センサ45、圧力センサ46、水温センサ4
7、温度センサ48,49、流量センサ71、および回
収スイッチ111を接続する。回収スイッチ111は、
蓄冷熱槽40内の2次熱媒体Hをタンク43に回収させ
たいときに操作するものである。
Cの制御部120を接続する。制御部120は、マイク
ロコンピュ―タおよびその周辺回路からなる。この制御
部120に、電動膨張弁51、温度センサ53,54、
圧力センサ55、室内温度センサ56、室内ファンモー
タ121、およびリモートコントロール式の操作器(以
下、リモコンと略称する)122を接続する。
る。
開始および運転停止の指令を室外ユニットAに送る手
段。
転モードまたは暖房運転モードの要求を室外ユニットA
に送る手段。
内温度と室内温度センサ56の検知温度との差を空調負
荷として求める手段。
知らせる手段。
する手段。
かじめ定めた初期開度に一旦設定する手段。
熱同時運転モード時(蓄冷熱を使用しない場合)は電動
膨張弁51を開度小の範囲に設定して電動膨張弁51を
膨張弁として機能させ、、暖房運転モード時および蓄冷
熱利用冷房運転モード時(蓄冷熱を使用する場合)は電
動膨張弁51を開度大の範囲に設定して電動膨張弁51
を流量調整弁として機能させる手段。
熱同時運転モード時、圧力センサ55の検知圧力(蒸発
圧力)から冷媒飽和温度を求め、その冷媒飽和温度と温
度センサ54の検知温度との差を室内熱交換器52での
冷媒の過熱度として検出する手段。
熱同時運転モード時、検出した過熱度があらかじめ定め
た一定値となるよう、電動膨張弁51の開度を開度小の
範囲で制御する手段。
の検知温度と圧力センサ55の検知圧力から室内熱交換
器52での冷媒の過冷却度を検出する手段。
度があらかじめ定めた一定値となるよう、電動膨張弁5
1の開度を開度大の範囲で制御する手段。
能手段を有する。
房運転モードおよび暖房運転モードのいずれか一つを決
定する手段。
ド時、および冷房・蓄冷熱同時運転モード時、四方弁4
をニュートラル状態に設定する手段。
える手段。
令に応答し、インバータ回路101を駆動して圧縮機1
の運転を開始するとともに、室内ユニットCからの運転
停止の指令に応答し、インバータ回路101の駆動を停
止して圧縮機1の運転を停止する手段。
の要求を出している室内ユニットの空調負荷の総和を求
める手段。
の要求を出している室内ユニットの空調負荷の総和を求
める手段。
タ回路101の出力周波数F(Hz)を制御する手段。
ド時、および冷房・蓄冷熱同時運転モード時、温度セン
サ24の検知温度(凝縮温度)があらかじめ定めた所定
範囲内に収まるよう室外ファン15の送風量(室外ファ
ンモータ15Mの速度)を調節する手段。
の検知温度から室外熱交換器10の着霜を検知して除霜
運転を実行する手段。
設定されると、蓄冷熱ユニットBで検出される蓄冷熱残
量および種々のデータに従い、蓄冷熱運転モード、冷房
・蓄冷熱同時運転モード、および蓄冷熱利用冷房運転モ
ードのいずれか1つを設定する手段。
方弁6(つまり加圧サイクル5)を閉じて流量調整弁9
(レリースサイクル7)を所定開度に開き、圧縮機1を
低圧縮比で運転させ、それ以外のモードでは二方弁6を
開いて流量調整弁9を全閉し、圧縮機1を高圧縮比で運
転させる手段。
センサ21の検知圧力(高圧側圧力)と圧力センサ22
の検知圧力(低圧側圧力)から圧縮機1の圧縮比を求
め、その圧縮比が低圧縮比の所定値となるよう流量調整
弁8の開度を制御する手段。
Bおよび複数の室内ユニットCに送る手段。
機能手段を有する。
ド時、二方弁31,32を開いて二方弁33,37,3
9を閉じ、室外ユニットAと各室内ユニットCとの間の
冷媒の流通を許容しつつ、蓄熱用熱交換器36への冷媒
の流入を遮断する手段。
時運転モード、および蓄冷熱利用冷房運転モード時、各
二方弁の適宜な開閉により、蓄熱用熱交換器36に冷媒
を流し、かつ蓄冷熱槽40内の2次熱媒体Hを蓄熱用熱
交換器36に通して循環させる手段。
熱同時運転モード時、蓄熱用熱交換器36での熱交換量
を適正にするべく、各センサの検知結果に応じてポンプ
41の容量または電動膨張弁34の開度の少なくとも一
方を制御する手段。
室内ユニットCの空調負荷の総和が所定値以下と小さい
場合に余剰冷媒を蓄熱用熱交換器36側に流して冷房と
蓄冷熱の両方を行ない、空調負荷の総和が所定値以上で
は蓄熱用熱交換器36側への冷媒の流入を遮断して冷房
のみ優先的に実行する手段。
モード時およびメンテナンス時は蓄冷熱槽40内の2次
熱媒体Hをタンク43に回収し、冷房運転モード、蓄冷
熱運転モード、および冷房・蓄冷熱同時運転モードに際
してはタンク43内の2次熱媒体Hを蓄冷熱槽40に充
填する手段。
の蓄冷熱残量を検出する手段。
Aに知らせる手段。
始の操作を行なうと、運転開始の指令が室外ユニットA
に送られる。同時に、リモコン122で設定されている
冷房運転モードまたは暖房運転モードの要求が室外ユニ
ットAに送られる。
と室内温度センサ56の検知温度との差が空調負荷とし
て求められ、それが室外ユニットAに知らされる。リモ
コン122で運転停止の操作を行なうと、運転停止の指
令が室外ユニットAに送られる。
要求に従い、冷房運転モードおよび暖房運転モードのい
ずれかを決定する。たとえば、冷房運転モードの要求数
と暖房運転モードの要求数とを比較し、数の多い方の運
転モードを決定する。あるいは、各室内ユニットCに対
して予め優先順位を定め、運転モードの要求を出してい
る室内ユニットのうち最も優先順位の高い室内ユニット
が出している運転モードを選択し、決定する。
をニュートラル状態に設定するとともに、暖房運転モー
ドの要求を出している室内ユニットCの電動膨張弁51
を全閉させ、さらに冷房運転モードの要求を出している
室内ユニットCの電動膨張弁51をその室内ユニットC
の空調負荷に応じた開度に設定する。
101を駆動して圧縮機1の運転を開始する。この場
合、二方弁6が開いて加圧サイクル5を導通し、かつ流
量調整弁8が全閉してレリースサイクル7が遮断し、圧
縮機1が高圧縮比で運転する。この圧縮機1の吐出冷媒
は四方弁9を通って室外熱交換器10に入り、そこで外
気に熱を奪われて液化する。
11および受液器12を通り、さらに電動膨張弁51を
通る。冷房時は電動膨張弁51が開度小の範囲に設定さ
れて膨張弁として機能しており、そこで冷媒が減圧され
て室内熱交換器52に入る。室内熱交換器52に入った
冷媒は、そこで室内空気から熱を奪って気化する。室内
熱交換器52を経たガス冷媒は、四方弁9およびアキュ
ームレータ14を通って圧縮機1に吸込まれる。
内熱交換器52が蒸発器として働き、室内ユニットCが
設置されている部屋が冷房される。この冷房運転時、イ
ンバータ回路101の出力周波数F(Hz)を空調負荷
の総和に応じて制御する。また、室内熱交換器52での
冷媒の過熱度を検出し、その過熱度が一定値となるよう
電動膨張弁51を開度小の範囲で制御する。
弁9を切換えるとともに、冷房運転モードの要求を出し
ている室内ユニットCの電動膨張弁51が全閉させ、さ
らに暖房運転モードの要求を出している室内ユニッCの
電動膨張弁51をその室内ユニットCの空調負荷に応じ
た開度に設定する。
る。この圧縮機1の吐出冷媒は四方弁9を通って室内熱
交換器52に入り、そこで室内空気に熱を奪われて液化
する。室内熱交換器52を経た液冷媒は、電動膨張弁5
1を通る。暖房時は電動膨張弁51を開度大の範囲に設
定して流量調整弁として機能させ、そこで冷媒の流量が
調節する。この調節に当たっては、室内熱交換器52で
の冷媒の過冷却度を検出し、その過冷却度が一定値とな
るよう電動膨張弁51を開度大の範囲で制御する。
2を通って膨張弁13で減圧され、室外熱交換器10に
入る。室外熱交換器10に入った冷媒は、そこで外気か
ら熱を取込んで気化する。室外熱交換器10を経たガス
冷媒は、四方弁9およびアキュームレータ14を通り、
圧縮機1に吸込まれる。
外熱交換器10が蒸発器として働き、室内ユニットCが
設置されている部屋が暖房される。この暖房運転時、イ
ンバータ回路101の出力周波数F(Hz)を空調負荷
の総和に応じて制御する。
外熱交換器10の表面に徐々に霜が付着し、そのままで
は熱交換量が減少してしまう。そこで、室外熱交換器1
0の温度を温度センサ24で検知し、その検知温度が零
℃またはそれ以下となってその状態が所定時間続くと、
除霜運転を開始する。
ル状態に復帰して冷媒の流れを反対に切換え、圧縮機1
から吐出される高温冷媒をそのまま室外熱交換器10に
供給する。この高温冷媒の供給により、室外熱交換器1
0に付着した霜が除去される。なお、室内ユニットCで
は、室内ファンモータ121の運転を停止し、室内への
冷風の吹出しを防止する。
よりも高い所定値以上になると、四方弁9を切換え、暖
房運転に復帰する。
熱使用モードが設定されると、図8のフローチャートに
示すように、蓄熱槽40の蓄冷熱残量を検出する(検出
方法については後述する)。そして、検出した蓄冷熱残
量と気象状況などの各種データに基づき、蓄冷熱が必要
か否か判定する。
ければ、蓄冷熱が必要であると判定し、このとき冷房運
転の実行中でなければ、蓄冷熱運転モードを設定する。
ュートラル状態に設定するとともに、圧縮機1を高圧縮
比で運転する。そして、蓄冷熱ユニットBの二方弁3
1,33,37を開いて二方弁32,35,39を閉じ
る。
は、図1に実線矢印で示すように、四方弁9、室外熱交
換器10、逆止弁11、受液器12、二方弁31、二方
弁33、電動膨張弁34、蓄熱用熱交換器36、二方弁
37、四方弁9、およびアキュームレータ14を通って
圧縮機1の吸込側へと流れ、室外熱交換器10が凝縮
器、蓄熱用熱交換器36のコイル36aが蒸発器として
働く。
0内の2次熱媒体Hを蓄熱用熱交換器36に送る。蓄熱
用熱交換器36に送られた2次熱媒体Hはそこでコイル
36aを通る冷媒により冷却され、蓄冷熱槽40の水W
の中に多数の細かい粒状となって噴出される。
で、2次熱媒体Hの各粒子の表面に触れている水Wが急
激に冷却されて氷結する。この氷結した氷粒は2次熱媒
体Hから分離して上昇し、蓄熱槽40内の上部にシャー
ベット状の氷Iが溜まり込む。つまり、氷Iの生成によ
って冷熱を蓄えることになる。この後、2次熱媒体Hは
重力で下方に落下し、再び蓄冷熱槽40内の底部に溜ま
り込む。
部の温度変化を図9に示す。t0 は蓄冷熱槽40内の水
温、t1 は蓄熱用熱交換器36に流入する2次熱媒体H
の温度、t2 は蓄熱用熱交換器36から流出する2次熱
媒体Hの温度である。
換器36における熱交換量を調節する。この調節の方法
として次の[1]〜[5]の5つがあり、いずれを採用
してもよい。
熱媒体Hの温度t1 を温度センサ48で検知し、蓄熱用
熱交換器36から流出する2次熱媒体Hの温度t2 を温
度センサ49で検知する。そして、両検知温度の差を求
め、その温度差があらかじめ定めた目標値となるよう、
ポンプ41の容量を制御する。
分に相当しており、その温度低下分が目標値よりも小さ
い場合はポンプ41の容量を減らして2次熱媒体Hの循
環量を少なくし、温度低下を促進する。温度低下分が目
標値とほぼ同じ場合は、そのときのポンプ41の容量を
保持する。温度低下分が目標値よりも大きい場合は、ポ
ンプ41の容量を増して2次熱媒体Hの循環量を多く
し、温度低下を抑制する。
力)から冷媒飽和温度を求め、温度センサ45の検知温
度と求めた冷媒飽和温度との差を蓄熱用熱交換器36で
の冷媒の過熱度として検出する。そして、この過熱度が
所定値となるよう、ポンプ41の容量を制御する。
合、ポンプ41の容量を増して2次熱媒体Hの循環量を
多くし、過熱度の増大を図る。過熱度がほぼ所定値の場
合には、そのときのポンプ41の容量を保持する。過熱
度が所定値より大きい場合、ポンプ41の容量を減らし
て2次熱媒体Hの循環量を少なくし、過熱度の減少を図
る。
熱媒体Hの温度t1 を温度センサ48で検知し、蓄熱用
熱交換器36から流出する2次熱媒体Hの温度t2 を温
度センサ49で検知する。そして、両検知温度の差を求
め、その温度差があらかじめ定めた目標値となるよう、
電動膨張弁34の開度を制御する。
分に相当しており、その温度低下分が目標値よりも小さ
い場合は電動膨張弁34の開度を増して冷媒流量を多く
し、温度低下を促進する。温度低下分が目標値とほぼ同
じ場合は、そのときの電動膨張弁34の開度を保持す
る。温度低下分が目標値よりも大きい場合は、電動膨張
弁34の開度を減らして冷媒流量を少なくし、温度低下
を抑制する。
力)から冷媒飽和温度を求め、温度センサ45の検知温
度と求めた冷媒飽和温度との差を蓄熱用熱交換器36で
の冷媒の過熱度として検出する。そして、この過熱度が
所定値となるよう、電動膨張弁34の開度を制御する。
合、電動膨張弁34の開度を減らして冷媒流量を少なく
し、過熱度を増大させる。過熱度がほぼ所定値の場合に
は、そのときの電動膨張弁34の開度を保持する。過熱
度が所定値より大きい場合、電動膨張弁34の開度を増
して冷媒流量を多くし、過熱度を減少させる。
力)から冷媒飽和温度を求め、温度センサ45の検知温
度と求めた冷媒飽和温度との差を蓄熱用熱交換器36で
の冷媒の過熱度として検出する。そして、この過熱度が
所定値となるよう、初めに電動膨張弁34の開度を制御
し、その電動膨張弁34の開度変化が限界値に達したら
次にポンプ41の容量を制御する。
合、電動膨張弁34の開度を減らして冷媒流量を少なく
し、過熱度を増大させる。ここで電動膨張弁34の開度
が許容最小値に達したら、ポンプ41の容量を増して2
次熱媒体Hの循環量を多くし、過熱度の増大を図る。過
熱度がほぼ所定値の場合には、そのときの電動膨張弁3
4の開度およびポンプ41の容量を保持する。過熱度が
所定値より大きい場合、電動膨張弁34の開度を増して
冷媒流量を多くし、過熱度を減少させる。ここで電動膨
張弁34の開度が最大値に達したら、ポンプ41の容量
を減らして2次熱媒体Hの循環量を少なくし、過熱度の
減少を図る。
蓄冷熱は必要であるものの、すでに冷房運転が実行中で
あるとする。この場合、冷房・蓄冷熱同時運転モードを
設定する。
調負荷の総和が所定値以上の場合、二方弁33,37,
39を閉じて蓄熱用熱交換器36側への冷媒の流入を遮
断し、通常の冷房運転のみ優先的に実行する。冷房が進
んで空調負荷の総和が所定値以下に小さくなると、二方
弁33,37を開き、余剰冷媒を蓄熱用熱交換器36側
に流す。こうして、蓄冷熱運転と同じく蓄冷熱槽40で
氷Iが生成され、冷熱が蓄えられる。
ても、余剰冷媒による蓄冷熱に際し、上記した[1]な
いし[5]のいずれかの方法で蓄冷熱用熱交換器36に
おける熱交換量を制御する。
冷熱が不要のとき、仮に冷房運転の実行中であれば、冷
房運転モードから蓄冷熱利用冷房運転モードに切換わ
る。
方弁6を閉じて加圧サイクル5を遮断し、かつ流量調整
弁8を開いてレリースサイクル7を導通し、これにより
圧縮機1を低圧縮比のいわゆる冷媒ポンプとして働かせ
る。さらに、四方弁9をニュートラル状態に設定する。
0内の冷たい熱媒体(水Wおよび2次熱媒体H)を蓄熱
用熱交換器36を通して循環させる。さらに、二方弁3
1,37を閉じ、二方弁32,33,35,39を開
く。
される低圧(または中間圧)の冷媒は、図1に破線矢印
で示すように、四方弁9からバイパス38(二方弁3
9)を通って蓄冷熱ユニットBに流入する。流入した冷
媒は蓄熱用熱交換器36に入り、そこで蓄冷熱槽40か
らの冷たい熱媒体と熱交換して凝縮する。蓄熱用熱交換
器36を経た液冷媒は二方弁35、二方弁33、二方弁
32を通り、室内ユニットCに流入する。
大の範囲に設定されて流量調整弁として機能する電動膨
張弁51を通り、室内熱交換器52に入り、そこで室内
空気と熱交換して気化する。室内熱交換器52を経たガ
ス冷媒は四方弁9およびアキュームレータ14を通り、
圧縮機1に吸込まれる。
て各電動膨張弁51の開度を制御し、室内熱交換器52
に流れる冷媒の量を調節する。
て室内が冷房される。冷房が進むに従って蓄冷熱槽40
の蓄冷熱残量が減少し、蓄冷熱残量が所定値以下になっ
たところで、蓄冷熱利用冷房運転モードから通常の冷房
運転モードに復帰する。
ある。○印は弁の開、×印は弁の閉を表わしている。
説明する。この蓄冷熱残量の検出の方法として次の
[1][2]の2つがある。どちらを採用してもよい。
得た製氷量(蓄冷熱量)から蓄冷熱利用冷房運転での蓄
冷熱利用量を減算したものに相当する。したがって、先
ず製氷量を検出する。
0内の水温t0 が零℃まで下がった時点からの時間経過
Tを計測し、それを蓄熱用熱交換器36に流入する2次
熱媒体Hの温度t1 と蓄熱用熱交換器36から流出する
2次熱媒体Hの温度t2 との差(=t1 −t2 )に積算
した値に相当する。具体的には下式の演算により求めら
れる。
熱[Kcal/h] V:流量センサ71で検知される2次熱媒体Hの流量
[m3 /h] v:2次熱媒体Hの比熱[ Kcal/Kg・℃] q:外部から氷Iの層に浸入する熱量[Kcal/h] 80:水Wの零℃における凝固潜熱[Kcal/Kg ] 外部からの浸入熱量qは蓄冷熱槽40の断熱性能、表面
積、外気温と水温の温度差等から算出できるもので、そ
れを考慮することで製氷量Iwの検出精度が向上する。
また、積Q・Tは、零℃における全潜熱蓄冷熱量に相当
する。
冷熱量として捕らえておき、次に蓄冷熱利用冷房運転時
に蓄冷熱利用量を検出する。この蓄冷熱利用量は、蓄冷
熱利用冷房運転の実行時間を計測し、それを蓄熱用熱交
換器36に流入する2次熱媒体Hの温度t1 と蓄熱用熱
交換器36から流出する2次熱媒体Hの温度t2 との差
(=t1 −t2 )に積算することにより求めることがで
きる。基本的には製氷量Iwの検出の仕方と同じであ
り、流量センサ71の検知結果などを加味することによ
り、精度の高い検出を行なうことができる。
から減算することで、蓄冷熱残量を求めることができ
る。
内の底部に超音波発振器91および超音波受信器92を
並べて設け、超音波発振器91から所定周波数の超音波
を上方に向けて送出させ、その超音波の反射波を超音波
受信器92で受信する構成としている。
合、図11に示すように、蓄冷熱槽40内には2次熱媒
体Hと水Wが存し、氷Iは存していない。この場合、超
音波発振器91から送出される超音波は、2次熱媒体H
と水Wとの境界面で反射されて超音波受信器92に達す
るとともに、一部が蓄冷熱槽40の上面に達してそこで
反射され、超音波受信器92に達する。
発振器91に信号電圧が入力されてから、2次熱媒体H
と水Wとの境界面での反射に基づく時間T1 後に超音波
受信器92から信号電圧が出力される。さらに、超音波
発振器91に信号電圧が入力されてから、蓄冷熱槽40
の上面での反射に基づく時間T3 後に超音波受信器92
から信号電圧が出力される。
をL3 とし、内底部から2次熱媒体Hと水Wとの境界面
までの距離をL1 とすれば、L3 についてはあらかじめ
測定しておくことが可能であるから、時間T1 ,T3 を
使って距離L1 を求めることができる。
冷熱槽40内には2次熱媒体Hと水Wのみが存在してい
ること、そして蓄冷熱量は零であることを知ることがで
きる。
に示すように、蓄冷熱槽40内に2次熱媒体H、水W、
および氷Iが存する。この場合、超音波発振器91から
送出される超音波は、2次熱媒体Hと水Wとの境界面で
反射されて超音波受信器92に達するとともに、一部が
水Wと氷Iの層との境界面で反射されて超音波受信器9
2に達し、さらに別の一部が蓄冷熱槽40の上面に達し
てそこで反射され、超音波受信器92に達する。
発振器91に信号電圧が入力されてから、2次熱媒体H
と水Wとの境界面での反射に基づく時間T1 後に超音波
受信器92から信号電圧が出力される。また、超音波発
振器91に信号電圧が入力されてから、水Wと氷Iの層
との境界面での反射に基づく時間T2 後に超音波受信器
92から信号電圧が出力される。さらに、超音波発振器
91に信号電圧が入力されてから、蓄冷熱槽40の上面
での反射に基づく時間T3 後に超音波受信器92から信
号電圧が出力される。
をL3 とし、内底部から水Wと氷Iの層との境界面まで
の距離をL2 とし、内底部から2次熱媒体Hと水Wの境
界面までの距離をL1 とすれば、このうちL3 について
はあらかじめ測定しておくことが可能であるから、時間
T1 ,T2 を使って距離L1 ,L2 を求めることができ
る。
ら、蓄冷熱槽40内には2次熱媒体H、水W、および氷
Iが存在していること、しかも製氷量(蓄冷熱量)がど
れだけかを知ることができる。この製氷量は、そのまま
蓄冷熱残量として捕らえることができる。
は、上記検出される蓄冷熱残量に従って蓄冷熱運転、冷
房・蓄冷熱同時運転運転、および蓄冷熱利用冷房運転の
実行を制御することになるが、その制御に当たっては、
当日の気象状況(外気温度、外気湿度等)から当日の空
調負荷を予測し、さらに当日または過去の気象状況から
翌日の空調負荷を予測し、これら予測データとともに料
金の安い深夜電力の時間帯(午後10時から午前8時の
間)を考慮した上で、各運転の実行時間を割付ける。
量がその日のうちに全て消費されるよう、時間の割付け
を行なうのが望ましい。なお、予測した当日の空調負荷
と定常運転での蓄冷熱消費量とから蓄冷熱残量の過不足
を求め、その過不足の度合に応じて蓄冷熱利用量を増減
調整し、この調整によって蓄冷熱残量をその日のうちに
全て消費するようにしてもよい。
者が発散する身体熱量を計算し、それを加味してもよ
い。また、当日の空調負荷の予測の仕方には種々があ
り、その例を以下に述べる。
る。
パターンとしてあらかじめ測定して記憶しておき、それ
を予測データとして逐次に読出す。
温変化を週単位のパターンとして記憶しておき、それと
計算で求まる最大日積算負荷、同じく計算で求まる日積
算内部発生負荷、記憶している蓄冷熱槽40の容量、記
憶している熱源機器容量(圧縮機や熱交換器の容量)か
ら予測する。
り、その例を以下に述べる。
らかじめ定めた基準温度との差から予測する。
均値を求め、それを外気温度と空調負荷の相関式に当て
嵌めて予測する。
基準温度との差、および蓄冷熱残量の増減傾向から予測
する。
予測する。
らかじめ蓄えておき、蓄えた冷熱を利用して冷房運転を
行なうことにより、たとえば夏季のように気温上昇が激
しい時期でも電力消費の集中を極力避けることができ
る。これは、電力消費の急激な増大を回避することにつ
ながり、省エネルギ効果が得られるとともに、電力会社
にとっては電力供給のための設備投資を増やさないです
むことにつながり、経済的である。居住者にとっても、
安価な深夜電力を利用ができるので、経済的である。
は、圧縮機1を低圧縮比で運転して冷媒ポンプとして働
かせるので、専用のポンプを設ける必要がなく、構成の
簡略化およびコストの低減が図れる。
の機能と流量調整弁の機能を合わせ持たせ、運転モード
に応じていずれかの機能を選択する構成としたので、弁
の数が減って構成の簡略化およびコストの低減が図れ
る。
41の容量制御または電動膨張弁34の開度制御によっ
て調節する構成としたので、常に効率の良いしかもきめ
細かな熱交換が可能となり、蓄冷熱にかかる時間の短縮
などが図れる。
し、少なくともその蓄冷熱残量を基に蓄冷熱運転、冷房
・蓄冷熱同時運転運転、および蓄冷熱利用冷房運転の実
行時間を割付ける構成としたので、蓄冷熱量と蓄冷熱利
用量との相対関係が常に最適な状態に管理される。
ろで蓄冷熱運転を同時実行するので、空調負荷の減少に
よる余剰冷凍能力を蓄冷熱に有効利用することになり、
省エネルギ効果が得られる。
時は、蓄冷熱が不要であることから蓄冷熱槽40内の2
次熱媒体Hをタンク43に収容しておくので、2次熱媒
体Hの劣化や蒸発を防ぐことができる。
する。
縮機1と並列に圧縮機93を接続する。この圧縮機93
は、圧縮機1と同じ密閉ケースに収容してあり、冷凍能
力の増強を目的に設けたもので(蓄冷熱運転および蓄冷
熱利用冷房運転では使用しない)、室内ユニットCの数
が多くて空調負荷が大きい状況であっても、それに対応
できるだけの十分な冷凍能力を発揮するようにしてい
る。なお、圧縮機93としては、圧縮機1と同じインバ
ータ駆動による能力可変タイプであっても、商用電源駆
動による能力固定タイプであっても、そのどちらでもよ
い。
ら、受液器12と二方弁13との間の管にかけて、蓄冷
熱利用冷房運転のためのバイパス94を接続する。この
バイパス94に二方弁95を設ける。
方弁37との間の管から、二方弁32と電動膨張弁51
との間の管にかけて接続する。
転、冷房・蓄冷熱同時運転運転については第1実施例と
同じ冷媒の流れとなり、蓄冷熱利用冷房運転時のみ図示
破線矢印で示すように第1実施例と異なる冷媒の流れと
なる。
弁95を開いてバイパス94を導通させ、圧縮機1から
送出される冷媒を四方弁9、バイパス94、二方弁3
1、二方弁33、二方弁35を通して蓄熱用熱交換器3
6に流し、その蓄熱用熱交換器36を経た冷媒をバイパ
ス38(二方弁39)を通して室内ユニットAに流す。
そして、室内ユニットAを経た冷媒を四方弁9およびア
キュームレータ14を通して圧縮機1の吸込側に流す。
と同じである。
表2である。○印は弁の開、×印は弁の閉を表わしてい
る。
施例では、蓄冷熱槽40に冷房用の冷熱を蓄えるだけで
なく、暖房用および除霜用の暖熱も蓄えるようにしてい
る。
と室外熱交換器10との間を二方弁96を介して接続す
る。さらに、蓄熱用熱交換器36と二方弁37の間の管
から、四方弁9とアキュームレータ14との間の管かけ
て、除霜用のバイパス97を接続する。このバイパス9
7に二方弁98を設ける。
蓄冷熱同時運転運転、蓄冷熱利用冷房運転については第
1実施例と同じ冷媒の流れである。これらの運転モード
のほかに、暖房運転が実施されるような冬季や中間季に
おいて、蓄暖熱運転を実行する。
比で運転し、その吐出冷媒を図示太線矢印で示す方向に
流すとともに、ポンプ41を運転して蓄冷熱槽40の水
Wを蓄熱用熱交換器36を通して循環させる。なお、蓄
冷熱槽40内の2次熱媒体Hはタンク43に強制的に回
収させている。
四方弁9および二方弁37を通って蓄熱用熱交換器36
に流れ、そこで2次熱媒体Hに熱を奪われて凝縮する。
蓄熱用熱交換器36を経た液冷媒は二方弁35、二方弁
33、二方弁31、受液器12、および膨張弁13を通
って室外熱交換器10に流れ、そこで外気から熱を汲み
上げて蒸発する。室外熱交換器10を経たガス冷媒は四
方弁9およびフレーム14を通り、圧縮機1に吸込まれ
る。
熱交換器36で次々に暖められていき、蓄冷熱槽40に
暖熱が蓄えられる。蓄暖熱残量については、蓄冷熱残量
と同じ方法により検出することができ、蓄暖熱残量が少
なければ、蓄暖熱が必要であるとの判断の下に、たとえ
ば深夜電力の利用時間帯においてこの蓄暖熱運転を実行
することになる。
き、すでに暖房運転の実行中であれば、暖房・蓄暖熱同
時運転モードを設定する。この暖房・蓄暖熱同時運転モ
ードでは、暖房運転を優先して実行し、空調負荷が小さ
い場合にのみ余剰冷凍能力を使った蓄暖熱運転を実行す
ることになる。
暖房運転が要求されていれば、蓄暖熱利用暖房運転モー
ドを設定する。この蓄暖熱利用暖房運転モードでは、圧
縮機1を低圧縮比で循環ポンプとして運転させ、その圧
縮機1から送出される中間圧の冷媒を図示破線矢印の方
向に流す。同時に、ポンプ41を運転して蓄冷熱槽40
内の温水Wを蓄熱用熱交換器36に通して循環させる。
(または中間圧)の冷媒は四方弁9およびバイパス(二
方弁39)を通って蓄熱用熱交換器36に流れ、そこで
温水Wから熱を奪って温度上昇する。蓄熱用熱交換器3
6を経た冷媒は二方弁35、二方弁33、および二方弁
32を通って室内ユニットCに流入する。
の範囲に設定されて流量調整弁として機能する電動膨張
弁51を通り、室内熱交換器52に入り、そこで室内空
気と熱交換して温度降下する。室内熱交換器52を経た
冷媒は四方弁9およびアキュームレータ14を通り、圧
縮機1に吸込まれる。
て各電動膨張弁51の開度を制御し、室内熱交換器52
に流れる冷媒の量を調節する。
て室内が暖房される。暖房が進むに従って蓄冷熱槽40
の蓄暖熱残量が減少し、蓄暖熱残量が所定値以下になっ
たところで、蓄暖熱利用暖房運転モードから通常の暖房
運転モードに復帰する。
能する室外熱交換器10の表面に徐々に霜が付着し、そ
のままでは熱交換量が減少してしまう。そこで、室外熱
交換器10の温度を温度センサ24で検知しており、そ
の検知温度が零℃またはそれ以下の状態を所定時間以上
続けると、室外熱交換器10に対する除霜運転を実行す
る。
蓄暖熱残量が少なければ四方弁9を切換えるだけの通常
の逆サイクル除霜を行なうが、蓄暖熱残量が十分であれ
ば、蓄暖熱を利用した除霜を行なう。
は、四方弁9をニュートラル状態に復帰するとともに、
圧縮機1を低圧縮比で冷媒ポンプとして運転する。同時
に、ポンプ41を運転し、蓄冷熱槽40内の温水Wを蓄
熱用熱交換器36を通して循環させる。
(または中間圧)の冷媒は四方弁9を通って室外熱交換
器10に流れ、そこで霜に熱を奪われて温度下降する。
つまり、室外熱交換器10に付着している霜が解けるこ
とになる。
1、受液器12、二方弁31、二方弁33、電動膨張弁
34(開度大)を通って蓄熱用熱交換器36に流れ、そ
こで温水Wと熱交換して温度上昇する。そして、蓄熱用
熱交換器36を経た冷媒はバイパス97(二方弁98)
およびアキュームレータ14を通り、圧縮機1に吸込ま
れる。
い所定値以上になると、除霜運転が終了し、暖房運転に
復帰する。
圧縮機1を高圧縮比で運転する通常の除霜運転に比べて
消費電力が少なくてすみ、安価な深夜電力を利用できる
ことと合わせて省エネルギ的にも経済的にもすぐれたも
のとなる。
表3である。○印は弁の開、×印は弁の閉を表わしてい
る。
として、蓄冷熱槽への蓄冷熱運転を実行し、かつ蓄冷熱
槽の熱媒体を用いた蓄冷熱利用冷房運転を実行する構成
としたので、冷房に必要な冷熱を蓄えておき、それを利
用して冷房を行なうことができ、これによりたとえば夏
季のように気温上昇が激しい時期でも電力消費の集中を
避けることができ、また安価な深夜電力を利用すること
ができ、省エネルギ性および経済性にすぐれた空気調和
機を提供できる。また、冷媒を循環させる蓄冷熱利用冷
房運転では、圧縮機1を低圧縮比で運転して冷媒ポンプ
として働かせるので、圧縮仕事エネルギーの節約が図ら
れ、これによるさらなる省エネルギの効果が得られると
ともに、専用のポンプを設ける必要がなく、構成の簡素
化およびコストの低減が図れる。
図。
図。
図。
ート。
を示す図。
構成図。
図。
図。
ット、1…圧縮機、10…室外熱交換器、34…第2電
動膨張弁、36…蓄熱用熱交換器、38…バイパス、4
0…蓄冷熱槽、W…水、H…2次熱媒体、41…ポン
プ、45…第3温度センサ、46…圧力センサ、47…
水温センサ、48…第1温度センサ、49…第2温度セ
ンサ、51…第1電動膨張弁、71…流量センサ、91
…超音波発振器、92…超音波受信器。
Claims (11)
- 【請求項1】 圧縮比可変の圧縮機と、室外熱交換器
と、開度小の範囲で減圧手段として機能し開度大の範囲
で流量調整手段として機能する第1電動膨張弁と、室内
熱交換器と、第2電動膨張弁と、蓄冷熱用熱交換器と、
熱媒体を収容した蓄冷熱槽と、この蓄冷熱槽と前記蓄冷
熱用熱交換器との間に設けた熱媒体の循環路と、この循
環路に設けたポンプと、前記圧縮機を高圧縮比で運転し
圧縮機の吐出冷媒を室外熱交換器、第1電動膨張弁、室
内熱交換器に通して圧縮機に戻し冷房運転を実行する手
段と、この冷房運転の実行に際し前記第1電動膨張弁を
開度小の範囲に設定する手段と、前記圧縮機を高圧縮比
で運転し圧縮機の吐出冷媒を室外熱交換器、第2電動膨
張弁、蓄冷熱用熱交換器に通して圧縮機に戻しかつ前記
ポンプを運転し蓄冷熱運転を実行する手段と、前記圧縮
機を低圧縮比で運転し圧縮機の吐出冷媒を蓄冷熱用熱交
換器、第1電動膨張弁、室内熱交換器に通して圧縮機に
戻しかつ前記ポンプを運転し蓄冷熱利用冷房運転を実行
する手段と、この蓄冷熱利用冷房運転の実行に際し第1
電動膨張弁を開度大の範囲に設定する手段とを備えたこ
とを特徴とする空気調和機。 - 【請求項2】 蓄冷熱槽は、1次熱媒体として水を収容
するとともに水より比重の大きい非水溶性の2次熱媒体
を収容し、かつ底部から槽外に取出されて冷やされる2
次熱媒体が再び槽内に噴出されることで槽内に氷を生成
することを特徴とする請求項1記載の空気調和機。 - 【請求項3】 圧縮比可変の圧縮機と、室外熱交換器
と、開度小の範囲で減圧手段として機能し開度大の範囲
で流量調整手段として機能する第1電動膨張弁と、室内
熱交換器と、第2電動膨張弁と、蓄冷熱用熱交換器と、
1次熱媒体として水を収容するとともに水より比重の大
きい非水溶性の2次熱媒体を収容した蓄冷熱槽と、この
蓄冷熱槽の内底部から前記蓄冷熱用熱交換器を通り蓄冷
熱槽内に連通する循環路と、この循環路に設けたポンプ
と、前記圧縮機を高圧縮比で運転し圧縮機の吐出冷媒を
室外熱交換器、第1電動膨張弁、室内熱交換器に通して
圧縮機に戻し冷房運転を実行する手段と、この冷房運転
の実行に際し第1電動膨張弁を開度小の範囲に設定する
手段と、前記圧縮機を高圧縮比で運転し圧縮機の吐出冷
媒を室外熱交換器、第2電動膨張弁、蓄冷熱用熱交換器
に通して圧縮機に戻しかつ前記ポンプを運転し蓄冷熱運
転を実行する手段と、前記圧縮機を低圧縮比で運転し圧
縮機の吐出冷媒を蓄冷熱用熱交換器、第1電動膨張弁、
室内熱交換器に通して圧縮機に戻しかつ前記ポンプを運
転し蓄冷熱利用冷房運転を実行する手段と、この蓄冷熱
利用冷房運転の実行に際し第1電動膨張弁を開度大の範
囲に設定する手段と、前記蓄冷熱槽の蓄冷熱量を検出す
る手段と、この蓄冷熱量に応じて前記蓄冷熱運転および
蓄冷熱利用冷房運転の実行を制御する手段とを備えたこ
とを特徴とする空気調和機。 - 【請求項4】 蓄冷熱量を検出する手段は、循環路を流
れる熱媒体の流量を検知する流量センサ、蓄冷熱槽内の
水温を検知する水温センサ、循環路において蓄冷熱用熱
交換器の入口側に設けた第1温度センサ、循環路におい
て蓄冷熱用熱交換器の出口側に設けた第2温度センサを
有し、これらセンサの検知結果を基に蓄冷熱量を検出す
ることを特徴とする請求項3記載の空気調和機。 - 【請求項5】 蓄冷熱量を検出する手段は、蓄冷熱槽内
の底部に設けた超音波発振器および超音波受信器を有
し、超音波の送出から受信までの時間経過を基に蓄冷熱
量を検出することを特徴とする請求項3記載の空気調和
機。 - 【請求項6】 圧縮比可変の圧縮機と、室外熱交換器
と、開度小の範囲で減圧手段として機能し開度大の範囲
で流量調整手段として機能する第1電動膨張弁と、室内
熱交換器と、第2電動膨張弁と、蓄冷熱用熱交換器と、
1次熱媒体として水を収容するとともに水より比重の大
きい非水溶性の2次熱媒体を収容した蓄冷熱槽と、この
蓄冷熱槽の内底部から前記蓄冷熱用熱交換器を通り蓄冷
熱槽内に連通する循環路と、この循環路に設けたポンプ
と、前記圧縮機を高圧縮比で運転し圧縮機の吐出冷媒を
室外熱交換器、第1電動膨張弁、室内熱交換器に通して
圧縮機に戻し冷房運転を実行する手段と、この冷房運転
の実行に際し第1電動膨張弁を開度小の範囲に設定する
手段と、前記圧縮機を高圧縮比で運転し圧縮機の吐出冷
媒を室外熱交換器、第2電動膨張弁、蓄冷熱用熱交換器
に通して圧縮機に戻しかつ前記ポンプを運転し蓄冷熱運
転を実行する手段と、前記圧縮機を低圧縮比で運転し圧
縮機の吐出冷媒を蓄冷熱用熱交換器、第1電動膨張弁、
室内熱交換器に通して圧縮機に戻しかつ前記ポンプを運
転し蓄冷熱利用冷房運転を実行する手段と、この蓄冷熱
利用冷房運転の実行に際し第1電動膨張弁を開度大の範
囲に設定する手段と、前記循環路において蓄冷熱用熱交
換器の入口側に設けた第1温度センサと、前記循環路に
おいて蓄冷熱用熱交換器の出口側に設けた第2温度セン
サと、前記蓄冷熱運転の実行に際し前記第1および第2
温度センサの検知温度の差を検出する手段と、この温度
差が目標値となるようポンプの容量および第2電動膨張
弁の開度の少なくとも一方を制御する手段とを備えたこ
とを特徴とする空気調和機。 - 【請求項7】 圧縮比可変の圧縮機と、室外熱交換器
と、開度小の範囲で減圧手段として機能し開度大の範囲
で流量調整手段として機能する第1電動膨張弁と、室内
熱交換器と、第2電動膨張弁と、蓄冷熱用熱交換器と、
1次熱媒体として水を収容するとともに水より比重の大
きい非水溶性の2次熱媒体を収容した蓄冷熱槽と、この
蓄冷熱槽の内底部から前記蓄冷熱用熱交換器を通り蓄冷
熱槽内に連通する循環路と、この循環路に設けたポンプ
と、前記圧縮機を高圧縮比で運転し圧縮機の吐出冷媒を
室外熱交換器、第1電動膨張弁、室内熱交換器に通して
圧縮機に戻し冷房運転を実行する手段と、この冷房運転
の実行に際し第1電動膨張弁を開度小の範囲に設定する
手段と、前記圧縮機を高圧縮比で運転し圧縮機の吐出冷
媒を室外熱交換器、第2電動膨張弁、蓄冷熱用熱交換器
に通して圧縮機に戻しかつ前記ポンプを運転し蓄冷熱運
転を実行する手段と、前記圧縮機を低圧縮比で運転し圧
縮機の吐出冷媒を蓄冷熱用熱交換器、第1電動膨張弁、
室内熱交換器に通して圧縮機に戻しかつ前記ポンプを運
転し蓄冷熱利用冷房運転を実行する手段と、この蓄冷熱
利用冷房運転の実行に際し第1電動膨張弁を開度大の範
囲に設定する手段と、前記蓄冷熱用熱交換器から出る冷
媒の圧力を検知する圧力センサと、前記蓄冷熱用熱交換
器から出る冷媒の温度を検知する温度センサと、前記蓄
冷熱運転の実行に際し前記圧力センサおよび温度センサ
の検知結果から蓄冷熱用熱交換器での冷媒の過熱度を検
出する手段と、この過熱度が目標値となるようポンプの
容量および第2電動膨張弁の開度の少なくとも一方を制
御する手段とを備えたことを特徴とする空気調和機。 - 【請求項8】 圧縮比可変の圧縮機と、室外熱交換器
と、開度小の範囲で減圧手段として機能し開度大の範囲
で流量調整手段として機能する第1電動膨張弁と、室内
熱交換器と、第2電動膨張弁と、蓄冷熱用熱交換器と、
1次熱媒体として水を収容するとともに水より比重の大
きい非水溶性の2次熱媒体を収容した蓄冷熱槽と、この
蓄冷熱槽の内底部から前記蓄冷熱用熱交換器を通り蓄冷
熱槽内に連通する循環路と、この循環路に設けたポンプ
と、前記圧縮機を高圧縮比で運転し圧縮機の吐出冷媒を
室外熱交換器、第1電動膨張弁、室内熱交換器に通して
圧縮機に戻し冷房運転を実行する手段と、この冷房運転
の実行に際し第1電動膨張弁を開度小の範囲に設定する
手段と、前記圧縮機を高圧縮比で運転し圧縮機の吐出冷
媒を室外熱交換器、第2電動膨張弁、蓄冷熱用熱交換器
に通して圧縮機に戻しかつ前記ポンプを運転し蓄冷熱運
転を実行する手段と、前記圧縮機を低圧縮比で運転し圧
縮機の吐出冷媒を蓄冷熱用熱交換器、第1電動膨張弁、
室内熱交換器に通して圧縮機に戻しかつ前記ポンプを運
転し蓄冷熱利用冷房運転を実行する手段と、この蓄冷熱
利用冷房運転の実行に際し第1電動膨張弁を開度大の範
囲に設定する手段と、前記循環路において蓄冷熱用熱交
換器の入口側に設けた第1温度センサと、前記循環路に
おいて蓄冷熱用熱交換器の出口側に設けた第2温度セン
サと、前記蓄冷熱運転の実行に際し前記第1および第2
温度センサの検知温度の差を検出する手段と、この温度
差が目標値となるようポンプの容量を制御する手段と、
前記蓄冷熱用熱交換器から出る冷媒の圧力を検知する圧
力センサと、前記蓄冷熱用熱交換器から出る冷媒の温度
を検知する第3温度センサと、前記蓄冷熱運転の実行に
際し前記圧力センサおよび第3温度センサの検知結果か
ら蓄冷熱用熱交換器での冷媒の過熱度を検出する手段
と、この過熱度が目標値となるよう第2電動膨張弁の開
度を制御する手段とを備えたことを特徴とする空気調和
機。 - 【請求項9】 圧縮比可変の圧縮機と、室外熱交換器
と、第1減圧手段と、流量調整手段と、室内熱交換器
と、第2減圧手段と、蓄冷熱用熱交換器と、熱媒体を収
容した蓄冷熱槽と、前記圧縮機を高圧縮比で運転し圧縮
機の吐出冷媒を室外熱交換器、第1減圧手段、および室
内熱交換器に通して圧縮機に戻し冷房運転を実行する手
段と、前記圧縮機を高圧縮比で運転し圧縮機の吐出冷媒
を室外熱交換器、第2減圧手段、蓄冷熱用熱交換器に通
して圧縮機に戻しかつ前記蓄冷熱槽内の熱媒体を前記蓄
冷熱用熱交換器に通して循環させ蓄冷熱運転を実行する
手段と、前記圧縮機を高圧縮比で運転し圧縮機の吐出冷
媒を室外熱交換器、第1減圧手段、および室内熱交換器
に通して圧縮機に戻すとともに、室外熱交換器を経た冷
媒の一部を第2減圧手段、蓄冷熱用熱交換器に通して圧
縮機に戻し、かつ前記蓄冷熱槽内の熱媒体を前記蓄冷熱
用熱交換器に通して循環させ冷房・蓄冷熱同時運転を実
行する手段と、前記圧縮機を低圧縮比で運転し圧縮機の
吐出冷媒を蓄冷熱用熱交換器、流量調整手段、室内熱交
換器に通して圧縮機に戻しかつ前記蓄冷熱槽内の熱媒体
を前記蓄冷熱用熱交換器に通して循環させ蓄冷熱利用冷
房運転を実行する手段とを備えたことを特徴とする空気
調和機。 - 【請求項10】 圧縮比可変の圧縮機と、室外熱交換器
と、開度小の範囲で減圧手段として機能し開度大の範囲
で流量調整手段として機能する第1電動膨張弁と、室内
熱交換器と、第2電動膨張弁と、蓄冷熱用熱交換器と、
熱媒体を収容した蓄冷熱槽と、この蓄冷熱槽と前記蓄冷
熱用熱交換器との間に設けた熱媒体の循環路と、この循
環路に設けたポンプと、前記圧縮機を高圧縮比で運転し
圧縮機の吐出冷媒を室外熱交換器、第1電動膨張弁、室
内熱交換器に通して圧縮機に戻し冷房運転を実行する手
段と、この冷房運転の実行に際し前記第1電動膨張弁を
開度小の範囲に設定する手段と、前記圧縮機を高圧縮比
で運転し圧縮機の吐出冷媒を室外熱交換器、第2電動膨
張弁、蓄冷熱用熱交換器に通して圧縮機に戻しかつ前記
ポンプを運転し蓄冷熱運転を実行する手段と、前記圧縮
機を高圧縮比で運転し圧縮機の吐出冷媒を室外熱交換
器、第1電動膨張弁、および室内熱交換器に通して圧縮
機に戻すとともに室外熱交換器を経た冷媒の一部を第2
電動膨張弁、蓄冷熱用熱交換器に通して圧縮機に戻しか
つ前記ポンプを運転し冷房・蓄冷熱同時運転を実行する
手段と、前記圧縮機を低圧縮比で運転し圧縮機の吐出冷
媒を蓄冷熱用熱交換器、第1電動膨張弁、室内熱交換器
に通して圧縮機に戻しかつ前記ポンプを運転し蓄冷熱利
用冷房運転を実行する手段と、この蓄冷熱利用冷房運転
の実行に際し第1電動膨張弁を開度大の範囲に設定する
手段と、前記蓄冷熱用熱交換器から出る冷媒の圧力を検
知する圧力センサと、前記蓄冷熱用熱交換器から出る冷
媒の温度を検知する温度センサと、前記蓄冷熱運転また
は冷房・蓄冷熱同時運転の実行に際し前記圧力センサお
よび温度センサの検知結果から蓄冷熱用熱交換器での冷
媒の過熱度を検出する手段と、この過熱度が目標値とな
るよう始めに第2電動膨張弁の開度を制御しその第2電
動膨張弁の開度変化が限界値に達したら次に前記ポンプ
の容量を制御する手段とを備えたことを特徴とする空気
調和機。 - 【請求項11】 前記圧縮比可変の圧縮機は、吐出口、
吸込口、レリースポートおよびこのレリースポートに設
けたリード弁を有し、この圧縮機を高圧縮比で運転する
場合には、前記吐出口からレリースポートにかけて設け
た加圧サイクルを導通するとともに前記レリースポート
から吸込口にかけて設けたレリースサイクルを遮断し、
前記圧縮機を低圧縮比で運転する場合には、前記加圧サ
イクルを遮断するとともに前記レリースサイクルを導通
することを特徴とする請求項1乃至請求項10記載の空
気調和機。
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- 1993-04-09 JP JP08357093A patent/JP3457697B2/ja not_active Expired - Fee Related
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