JPH03191238A - 氷蓄熱ダイレクトエアコン装置 - 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、氷蓄熱ダイレクトエアコン装置に関噌る尋ン
のである。

［従来の技術］ 第４図に、室外機Ａより室内機Ｂに冷媒を直接供給する
蓄熱式ヒートポンプシステムを示す。

まず、冷房期間の夜間の蓄熱運転モード（第１モード）
について説明する。

主機コンプレッサー２より吐出された高温、高圧冷媒ガ
スは第１冷媒循環管路１を通り、室外熱交換器３にて凝
縮され、受液器４に供給される。

その後、膨脹弁５にて減圧された冷媒は蓄熱槽６内の伝
熱管７において蒸発することにより、蓄熱媒体（水）を
冷却し、蓄熱槽６に冷熱を蓄える。

そして、ガス化した冷媒は切換弁８を通り主機コンプレ
ッサー２に回収される。

次に、昼間の冷房運転時の代表的パターンについて説明
する。

液ポンプモード（第２モード）においては、室内熱交換
器Ｂにて蒸発しガス化した冷媒は第２循環回路１４を通
り、蓄熱槽６内の伝熱管１５において蓄熱媒体に蓄えら
れた冷熱により凝縮し、受液器１６に蓄えられ、冷媒ポ
ンプ１７により室内熱交換器Ｂに供給される。

冷房過冷却モード（第３モード）においては、主機コン
プレッサー２より吐用される冷媒ガスは、室外熱交換器
３にて凝縮され、切換弁１３を通り、液の状態で蓄熱槽
６内の伝熱管７にて蓄熱媒体により過冷却される。この
とき蓄熱槽６内に蓄えられている冷熱を冷媒の過冷却分
の熱量として取り出す。過冷却された冷媒は切換弁１０
を通り、室内熱交換器Ｂに供給される。

蓄熱媒体に蓄えられた冷熱の取出しは、上述の第２又は
第３運転モードにて行われるが、単独の運転モードの他
に、これら２つのモードを併用する運転モードも可能で
ある。この場合、室内機Ｂに供給する冷媒の合流及び室
内機Ｂより回収される冷媒の分流を行う必要が生ずる。

なお、暖房運転時においては、冷媒ポンプ１７による供
給系統は使用しないものの、冷房時と同様な作用により
、蓄熱及び暖房運転を行う。

［解決しようとする課題］ 昼間の冷房運転時に蓄熱槽６から冷熱を取出すに際し、
上記のように、第２モードと第３モードとを併用するこ
とがある。この場合、室内機Ｂからの冷媒は分岐点ａで
分流され、一方混合タンク２０で合流、混合されて室内
機Ｂに供給される。

この方式の場合、冷媒ポンプ１７として、渦巻きポンプ
が、−収約に使用されている。渦巻きポンプにて昇圧を
行うと、冷媒があまり過冷却されていない状態にあるこ
とから、ポンプ吸込部にてキャビテーションを生ずるこ
とがある。そこでキャビテーションを防止するために、
過冷却用の補助冷凍機１８を設けている。

また、渦巻きポンプの特性から、容量（流量）に対して
揚程が小さいため、ポンプ１７出ロ圧力が、主機コンプ
レッサー２側より供給される冷媒の圧力よりかなり低い
圧力となる。そこで、主機コンプレッサー側より供給さ
れる冷媒液を減圧弁１１により減圧して、合流、混合さ
せることが必要になる。一方、この場合、減圧によりよ
って生ずるフラッシュガスを分離して冷媒液のみを室内
機Ｂに供給する必要がある。そこで、混合タンク２０に
レベル調節用コントロール弁２１を設け、冷媒液面が一
定になるようにガスを分離除去している。

上記のように、従来方式では、極めて複雑な装置構成に
なっていた。

本発明は上記のような問題点を解消できるようにした氷
蓄熱ダイレクトエアコン装置を提供することを課題とす
るものである。

［課題を解決するための手段］ 本発明の氷蓄熱ダイレクトエアコン装置は、蓄熱槽を有
する蓄熱式ヒートポンプシステムで、熱負荷に対して室
外機より室内機に冷媒を直接供給するシステムにおいて
、夜間に製氷により蓄熱槽に蓄えられた冷熱を取り出す
場合、室内機より戻される冷媒ガスの一部を分岐して上
記蓄熱槽内の伝熱管に供給し、凝縮させた後、ポンプに
より昇圧した冷媒液と、上記冷媒ガスの残部を主機コン
プレッサーに送り昇圧し、室外機で凝縮させた液とを、
合流させて上記室内機に供給する装置において、上記冷
媒ガスの一部を昇圧して上記蓄熱槽に供給する補機コン
プレッサーを設けたことを特徴とするものである。

〔作用〕

室内機からの冷媒を補機コンプレッサーにより昇圧して
蓄熱槽の伝熱管に供給するので、蓄熱槽伝熱管への冷媒
の供給圧力、温度が上昇する。この結果、伝熱管内の冷
媒平均温度が上昇し、熱交換時の冷媒と、蓄熱媒体との
温度差が大きくとれることから、従来に比べ熱交換を促
進し、冷却能力を向上させることができる。また、ポン
プ入口部での冷媒（液）の過冷却度が向上する。これに
よりキャビテーションを防止することができる。

また、ポンプ吸込圧力の上昇に伴い、吐出圧力も上昇す
るので、主機コンプレッサー側からの冷媒との合流、混
合をスムーズに行うことができる。

更に、補機コンプレッサーの流量を調節することにより
、室内機より回収される冷媒ガスの主機コンプレッサー
側と蓄熱槽とへの流量の分配を容易に制御することがで
きる。

〔実施例］ 以下、本発明の一実施例を第１図により説明する。

なお、ここで上記ｔｉｉＪ図に示す従来のものと同一構
成の部分は、図面の同一箇所に同一符号を付して、その
詳細は説明は省略する。

室内機１２から蓄熱槽６に至る冷媒循環路１４に冷媒を
昇圧するための補機コンプレッサー２５が組み込まれて
いる。

この場合の作用を、第２図に、従来の場合の第３図と対
比して説明する。

（ａ）図は、それぞれ第２モードと第３モードとを併用
した場合のものである。

従来は、分流され主機コンプレッサー２で昇圧された冷
媒の圧力が、ポンプ１７で昇圧された冷媒の圧力より高
かったので、前者を減圧して、両者を合流、混合してい
た。そのため、減圧弁及び混合タンク並びにガス分離の
ためのレベル調節用コントロール弁等が必要であった。

しかし、本発明では、冷媒はポンプ１７及び補機コンプ
レッサー２５により昇圧され、主機コンプレッサー２を
通る冷媒の圧力と同じになるので、上記の減圧弁等は不
用になる。

また、冷媒はポンプ１７に入る前に補機コンプレッサー
２５により昇圧されているから、ポンプ入口での過冷却
度が向上するので、キャビテーションが起こる恐れも、
無くなった。

（ｂ）図は、それぞれ第２モードのみの場合である。

［発明の効果］ 本発明の氷蓄熱ダイレクトエアコン装置は上記のような
もので、室内機からの冷媒を補機コンプレッサーにより
昇圧して蓄熱槽の伝熱管に供給するので、蓄熱槽伝熱管
への冷媒の供給圧力、温度が上昇する。この結果、熱交
換時の冷媒と、蓄熱媒体との温度差が大きくとれること
から、従来に比べ熱交換を促進し、冷却能力を向上させ
ることができる。また、ポンプ入口部での冷１１１（液
）の過冷却度が向上する。これによりキャビテーシヨン
を防止することができる。従って、従来の過冷却用の補
助冷凍機が不要になる。

また、ポンプ吸込圧力の上昇に伴い、吐出圧力も上昇す
るので、主機コンプレッサー側からの冷媒との合流、混
合をスムーズに行うことができる。

従って、従来のような減圧弁やガス分離のための混合タ
ンク等が不要になる。

更に、補機コンプレッサーの流量をｙｓ節することによ
り、室内機より回収される冷媒ガスの主機コンプレッサ
ー側と蓄熱槽とへの流量の分配を容易に制御することが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す説明図、第２図は本発
明装置で、（ａ）は第２モードと第３モードとの併用運
転の場合、（ｂ）は第２モード単独運転の場合のエンタ
ルピー、圧力線図、第３図（ａ）、（ｂ）は従来装置で
の上記第２図対応するエンタルピー、圧力線図、第４図
は従来の氷蓄熱ダイレクトエアコン装置の説明図である
。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 蓄熱槽を有する蓄熱式ヒートポンプシステムで、熱負荷
   に対して室外機より室内機に冷媒を直接供給するシステ
   ムにおいて、夜間に製氷により蓄熱槽に蓄えられた冷熱
   を取り出す場合、室内機より戻される冷媒ガスの一部を
   分岐して上記蓄熱槽内の伝熱管に供給し、凝縮させた後
   、ポンプにより昇圧した冷媒液と、上記冷媒ガスの残部
   を主機コンプレッサーに送り昇圧し、室外機で凝縮させ
   た液とを、合流させて上記室内機に供給する装置におい
   て、上記冷媒ガスの一部を昇圧して上記蓄熱槽に供給す
   る補機コンプレッサーを設けたことを特徴とする氷蓄熱
   ダイレクトエアコン装置。