JPH06221717A - 空気調和装置 - Google Patents
空気調和装置Info
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- JPH06221717A JPH06221717A JP1054193A JP1054193A JPH06221717A JP H06221717 A JPH06221717 A JP H06221717A JP 1054193 A JP1054193 A JP 1054193A JP 1054193 A JP1054193 A JP 1054193A JP H06221717 A JPH06221717 A JP H06221717A
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- hot water
- tank
- water
- heat exchanger
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- 238000004378 air conditioning Methods 0.000 title description 3
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 267
- 238000005338 heat storage Methods 0.000 claims abstract description 62
- 238000005057 refrigeration Methods 0.000 claims abstract description 40
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- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims abstract description 27
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Landscapes
- Compression-Type Refrigeration Machines With Reversible Cycles (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 冷暖房能力及び給湯能力を所定に維持したま
ま、蓄冷熱槽21と給湯槽25との合計内容積を小さく
する。 【構成】 冷凍サイクル内の冷媒と内部に収納した蓄冷
熱材である水とが蓄熱熱交換器29にて熱交換すること
により水に蓄冷及び蓄熱可能な蓄冷熱槽21と、前記冷
凍サイクル内の冷媒と水とが給湯熱交換器33にて熱交
換することにより温水を供給可能な給湯槽25とを、前
記冷凍サイクル内に組み込む構成としてある。
ま、蓄冷熱槽21と給湯槽25との合計内容積を小さく
する。 【構成】 冷凍サイクル内の冷媒と内部に収納した蓄冷
熱材である水とが蓄熱熱交換器29にて熱交換すること
により水に蓄冷及び蓄熱可能な蓄冷熱槽21と、前記冷
凍サイクル内の冷媒と水とが給湯熱交換器33にて熱交
換することにより温水を供給可能な給湯槽25とを、前
記冷凍サイクル内に組み込む構成としてある。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、蓄冷利用冷房及び、
蓄熱利用暖房が可能な空気調和装置に関する。
蓄熱利用暖房が可能な空気調和装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来の空気調和装置としては、例えば図
18に示すようなものがある(特開平2−282662
号公報参照)。この空気調和装置は、圧縮機1,四方弁
3,室内熱交換器5,膨脹弁7及び室外熱交換器9など
から構成される冷凍サイクルを用いた冷暖房可能なヒー
トポンプ式のもので、この冷凍サイクルに蓄冷熱槽10
を組み込んである。蓄冷熱槽10内には蓄熱材として水
Wが満たされ、この水W内に前記冷凍サイクルに配管接
続される蓄熱熱交換器11が収納されている。
18に示すようなものがある(特開平2−282662
号公報参照)。この空気調和装置は、圧縮機1,四方弁
3,室内熱交換器5,膨脹弁7及び室外熱交換器9など
から構成される冷凍サイクルを用いた冷暖房可能なヒー
トポンプ式のもので、この冷凍サイクルに蓄冷熱槽10
を組み込んである。蓄冷熱槽10内には蓄熱材として水
Wが満たされ、この水W内に前記冷凍サイクルに配管接
続される蓄熱熱交換器11が収納されている。
【0003】蓄冷運転時には、室外熱交換器9が凝縮
器、蓄冷熱槽10の蓄熱熱交換器11が蒸発器となる。
この蓄冷運転によって蓄冷された蓄冷熱槽10を利用し
て冷房運転を行う際には、蓄冷熱槽10の蓄熱熱交換器
11が凝縮器、室内熱交換器5が蒸発器となる。一方、
蓄熱運転時には、蓄熱槽10の蓄熱熱交換器11が凝縮
器、室外熱交換器9が蒸発器となる。この蓄熱運転によ
って蓄熱された蓄冷熱槽10の熱を利用する蓄熱回収除
霜運転時には、室内熱交換器5が凝縮器に、蓄熱熱交換
器11が蒸発器となって、室外熱交換器9の除霜を行
う。
器、蓄冷熱槽10の蓄熱熱交換器11が蒸発器となる。
この蓄冷運転によって蓄冷された蓄冷熱槽10を利用し
て冷房運転を行う際には、蓄冷熱槽10の蓄熱熱交換器
11が凝縮器、室内熱交換器5が蒸発器となる。一方、
蓄熱運転時には、蓄熱槽10の蓄熱熱交換器11が凝縮
器、室外熱交換器9が蒸発器となる。この蓄熱運転によ
って蓄熱された蓄冷熱槽10の熱を利用する蓄熱回収除
霜運転時には、室内熱交換器5が凝縮器に、蓄熱熱交換
器11が蒸発器となって、室外熱交換器9の除霜を行
う。
【0004】このような空気調和装置は、蓄冷熱を利用
した冷房及び暖房運転が可能であるものの、蓄熱された
熱エネルギをさらに有効利用するために、給湯槽に利用
するという思想が含まれていないので、給湯槽が必要な
場合には、図19に示すような市販されている一般的な
電気温水器を組み合わせて使用する必要がある。この電
気温水器は、内部に水が満たされている給湯槽12を備
え、給湯槽12内の水はヒータ13により加熱され温水
として利用される。
した冷房及び暖房運転が可能であるものの、蓄熱された
熱エネルギをさらに有効利用するために、給湯槽に利用
するという思想が含まれていないので、給湯槽が必要な
場合には、図19に示すような市販されている一般的な
電気温水器を組み合わせて使用する必要がある。この電
気温水器は、内部に水が満たされている給湯槽12を備
え、給湯槽12内の水はヒータ13により加熱され温水
として利用される。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来例では、冷暖房に利用する蓄冷熱槽と、電気温水器で
構成される給湯槽とがそれぞれ独立して設計されるの
で、必要な冷暖房能力及び給湯能力を得ようとする場
合、蓄冷熱槽と給湯槽との合計内容積が大きくなり、設
置スペースも大きくなるという問題があった。
来例では、冷暖房に利用する蓄冷熱槽と、電気温水器で
構成される給湯槽とがそれぞれ独立して設計されるの
で、必要な冷暖房能力及び給湯能力を得ようとする場
合、蓄冷熱槽と給湯槽との合計内容積が大きくなり、設
置スペースも大きくなるという問題があった。
【0006】そこで、この発明は、冷暖房能力及び給湯
能力を所定に維持したまま、蓄冷熱槽と給湯槽との合計
内容積を小さくすることを目的としている。
能力を所定に維持したまま、蓄冷熱槽と給湯槽との合計
内容積を小さくすることを目的としている。
【0007】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、この発明は、圧縮機,室内熱交換器,室外熱交換器
などから構成される冷凍サイクルを備えた空気調和装置
において、前記冷凍サイクル内の冷媒と、内部に収納し
た蓄冷熱材である水とが熱交換器にて熱交換することに
より水に蓄冷及び蓄熱可能な蓄冷熱槽と、前記冷凍サイ
クル内の冷媒と水とが熱交換器にて熱交換することによ
り温水を供給可能な給湯槽とを、前記冷凍サイクル内に
組み込んだ構成としてある。
に、この発明は、圧縮機,室内熱交換器,室外熱交換器
などから構成される冷凍サイクルを備えた空気調和装置
において、前記冷凍サイクル内の冷媒と、内部に収納し
た蓄冷熱材である水とが熱交換器にて熱交換することに
より水に蓄冷及び蓄熱可能な蓄冷熱槽と、前記冷凍サイ
クル内の冷媒と水とが熱交換器にて熱交換することによ
り温水を供給可能な給湯槽とを、前記冷凍サイクル内に
組み込んだ構成としてある。
【0008】また、この発明は、圧縮機,室内熱交換
器,室外熱交換器などから構成される冷凍サイクルを備
えた空気調和装置において、前記冷凍サイクル内の冷媒
と、複数の水タンクから導入する水との間で熱交換を行
う熱交換器を設け、前記複数の水タンクは、前記熱交換
器で受熱して温水となった水を供給する給湯槽と、内部
の水の熱エネルギを前記熱交換器にて冷凍サイクル側の
冷媒に伝達する蓄冷熱槽とに、切換手段によって切換可
能となるよう配管接続した構成としてもよい。
器,室外熱交換器などから構成される冷凍サイクルを備
えた空気調和装置において、前記冷凍サイクル内の冷媒
と、複数の水タンクから導入する水との間で熱交換を行
う熱交換器を設け、前記複数の水タンクは、前記熱交換
器で受熱して温水となった水を供給する給湯槽と、内部
の水の熱エネルギを前記熱交換器にて冷凍サイクル側の
冷媒に伝達する蓄冷熱槽とに、切換手段によって切換可
能となるよう配管接続した構成としてもよい。
【0009】
【作用】このような構成の空気調和装置によれば、圧縮
機の運転により循環する冷媒と、蓄冷熱槽内の蓄冷熱材
である水とが熱交換器にて熱交換し水に蓄冷もしくは蓄
熱され、前記冷媒と給湯槽内の水とが熱交換器にて熱交
換して温水となる。
機の運転により循環する冷媒と、蓄冷熱槽内の蓄冷熱材
である水とが熱交換器にて熱交換し水に蓄冷もしくは蓄
熱され、前記冷媒と給湯槽内の水とが熱交換器にて熱交
換して温水となる。
【0010】また、圧縮機の運転により循環する冷媒と
複数の水タンクの水との間で、熱交換器にて熱交換す
る。複数の水タンクは、熱交換器で受熱して温水となっ
た水を供給する給湯槽と、内部の水の熱エネルギを熱交
換器にて冷凍サイクル側の冷媒に伝達する蓄冷熱槽と
に、切換手段によって切換えられる。
複数の水タンクの水との間で、熱交換器にて熱交換す
る。複数の水タンクは、熱交換器で受熱して温水となっ
た水を供給する給湯槽と、内部の水の熱エネルギを熱交
換器にて冷凍サイクル側の冷媒に伝達する蓄冷熱槽と
に、切換手段によって切換えられる。
【0011】
【実施例】以下、この発明の実施例を図面に基づき説明
する。
する。
【0012】図1は、この発明の第1実施例を示す空気
調和装置の全体構成図である。室外機15は、室内機1
7と冷媒配管19で、蓄冷熱槽21と冷媒配管23で、
給湯槽25とは冷媒配管27でそれぞれ接続されてい
る。蓄冷熱槽21内には、蓄冷熱材として水が満たされ
ており、この水の中に前記冷媒配管23に接続される蓄
熱熱交換器29とヒータ31とが収納される。一方、給
湯槽25内の底部には、前記冷媒配管27に接続される
給湯熱交換器33とヒータ35とが収納されて、これら
により給湯槽25内に供給される水が加熱される。
調和装置の全体構成図である。室外機15は、室内機1
7と冷媒配管19で、蓄冷熱槽21と冷媒配管23で、
給湯槽25とは冷媒配管27でそれぞれ接続されてい
る。蓄冷熱槽21内には、蓄冷熱材として水が満たされ
ており、この水の中に前記冷媒配管23に接続される蓄
熱熱交換器29とヒータ31とが収納される。一方、給
湯槽25内の底部には、前記冷媒配管27に接続される
給湯熱交換器33とヒータ35とが収納されて、これら
により給湯槽25内に供給される水が加熱される。
【0013】図2は、図1の空気調和装置における冷凍
サイクル構成図である。この冷凍サイクル構成は、冷媒
を圧縮して吐出する圧縮機37と、暖房運転や冷房運転
など運転状態によって冷媒の流れ方向が切り替わる二つ
の四方弁39,41と、暖房時には凝縮器となり冷房時
には蒸発器となる室内熱交換器43と、これとは逆に暖
房時には蒸発器となり冷房時には凝縮器となる室外熱交
換器45と、蓄冷熱槽21内の水温を高める蓄熱時には
凝縮器となり、同水温を低下させる蓄冷時には蒸発器と
なる前記蓄熱熱交換器29と、給湯槽25の凝縮器とし
て作用する前記給湯熱交換器33と、電子膨脹弁47,
49,51とから主として構成されている。なお、符号
53,55,57,59,61及び63は開閉弁で、符
号65は逆止弁である。
サイクル構成図である。この冷凍サイクル構成は、冷媒
を圧縮して吐出する圧縮機37と、暖房運転や冷房運転
など運転状態によって冷媒の流れ方向が切り替わる二つ
の四方弁39,41と、暖房時には凝縮器となり冷房時
には蒸発器となる室内熱交換器43と、これとは逆に暖
房時には蒸発器となり冷房時には凝縮器となる室外熱交
換器45と、蓄冷熱槽21内の水温を高める蓄熱時には
凝縮器となり、同水温を低下させる蓄冷時には蒸発器と
なる前記蓄熱熱交換器29と、給湯槽25の凝縮器とし
て作用する前記給湯熱交換器33と、電子膨脹弁47,
49,51とから主として構成されている。なお、符号
53,55,57,59,61及び63は開閉弁で、符
号65は逆止弁である。
【0014】このような構成の空気調和装置では、図3
ないし図11に示すような各種の運転がなされる。この
各種運転状態での冷媒の流れは矢印で示してあり、図3
が蓄冷運転、図4が蓄冷給湯加熱運転、図5が蓄冷利用
冷房運転、図6が通常冷房運転、図7が蓄熱運転、図8
が蓄熱給湯加熱運転、図9が蓄熱利用暖房運転、図10
が通常暖房運転、図11が給湯加熱運転である。
ないし図11に示すような各種の運転がなされる。この
各種運転状態での冷媒の流れは矢印で示してあり、図3
が蓄冷運転、図4が蓄冷給湯加熱運転、図5が蓄冷利用
冷房運転、図6が通常冷房運転、図7が蓄熱運転、図8
が蓄熱給湯加熱運転、図9が蓄熱利用暖房運転、図10
が通常暖房運転、図11が給湯加熱運転である。
【0015】図3の蓄冷運転では、室外熱交換器45が
凝縮器、蓄熱熱交換器29が蒸発器となって蓄冷熱層2
1内の水を冷却する。図4の蓄冷給湯加熱運転では、給
湯熱交換器33が凝縮器、蓄熱熱交換器29が蒸発器と
なって、給湯槽25内の水を加熱するとともに、蓄冷熱
槽21内の水を冷却する。図5の蓄冷利用冷房運転で
は、蓄熱熱交換器29が凝縮器、室内熱交換器43が蒸
発器となって蓄冷熱槽21の熱エネルギを利用した冷房
がなされる。図6の通常冷房運転では、室外熱交換器4
5が凝縮器、室内熱交換器43が蒸発器となって冷房運
転がなされる。図7の蓄熱運転では、蓄熱熱交換器29
が凝縮器、室外熱交換器45が蒸発器となって蓄冷熱槽
21内の水が加熱される。図8の蓄熱給湯加熱運転で
は、蓄熱熱交換器29及び給湯熱交換器33が凝縮器、
室外熱交換器45が蒸発器となって、蓄熱槽21内の水
及び給湯槽25内の水がそれぞれ加熱される。図9の蓄
熱利用暖房運転では、室内熱交換器43が凝縮器、蓄熱
熱交換器29が蒸発器となって蓄冷熱槽21の熱エネル
ギを利用した暖房がなされる。図10の通常暖房運転で
は、室内熱交換器43が凝縮器、室外熱交換器45が蒸
発器となって暖房運転がなされる。図11の給湯加熱運
転では、給湯熱交換器33が凝縮器、室外熱交換器45
が蒸発器となって給湯槽25の水が加熱される。
凝縮器、蓄熱熱交換器29が蒸発器となって蓄冷熱層2
1内の水を冷却する。図4の蓄冷給湯加熱運転では、給
湯熱交換器33が凝縮器、蓄熱熱交換器29が蒸発器と
なって、給湯槽25内の水を加熱するとともに、蓄冷熱
槽21内の水を冷却する。図5の蓄冷利用冷房運転で
は、蓄熱熱交換器29が凝縮器、室内熱交換器43が蒸
発器となって蓄冷熱槽21の熱エネルギを利用した冷房
がなされる。図6の通常冷房運転では、室外熱交換器4
5が凝縮器、室内熱交換器43が蒸発器となって冷房運
転がなされる。図7の蓄熱運転では、蓄熱熱交換器29
が凝縮器、室外熱交換器45が蒸発器となって蓄冷熱槽
21内の水が加熱される。図8の蓄熱給湯加熱運転で
は、蓄熱熱交換器29及び給湯熱交換器33が凝縮器、
室外熱交換器45が蒸発器となって、蓄熱槽21内の水
及び給湯槽25内の水がそれぞれ加熱される。図9の蓄
熱利用暖房運転では、室内熱交換器43が凝縮器、蓄熱
熱交換器29が蒸発器となって蓄冷熱槽21の熱エネル
ギを利用した暖房がなされる。図10の通常暖房運転で
は、室内熱交換器43が凝縮器、室外熱交換器45が蒸
発器となって暖房運転がなされる。図11の給湯加熱運
転では、給湯熱交換器33が凝縮器、室外熱交換器45
が蒸発器となって給湯槽25の水が加熱される。
【0016】図12は、室内機を2台設けて室内機17
A,17Bとした空気調和装置の全体構成図であり、図
13は、その冷凍サイクル構成図である。この空気調和
装置は、前記図1及び図2に示した空気調和装置に室内
機を1台加えただけの構成であり、その他の構成は図1
及び図2と同様である。なお、室内機は3台以上であっ
てもよい。
A,17Bとした空気調和装置の全体構成図であり、図
13は、その冷凍サイクル構成図である。この空気調和
装置は、前記図1及び図2に示した空気調和装置に室内
機を1台加えただけの構成であり、その他の構成は図1
及び図2と同様である。なお、室内機は3台以上であっ
てもよい。
【0017】図14は、従来例における蓄冷熱槽及び給
湯槽の各内容積を加えた総内容積の推定値と、上記実施
例における同総内容積の計算値とを示している。以下
に、室内機が2台の場合の、総内容積の計算に用いた仮
定を列挙する。
湯槽の各内容積を加えた総内容積の推定値と、上記実施
例における同総内容積の計算値とを示している。以下
に、室内機が2台の場合の、総内容積の計算に用いた仮
定を列挙する。
【0018】蓄冷利用時の冷房負荷:2500kcal/h×
2室×5時間=25000kcal 蓄熱利用時の暖房負荷:3500kcal/h×2室×5時間
=35000kcal 蓄冷利用温度:0℃〜20℃ 蓄熱利用温度:85℃〜50℃ 給湯加熱温度:15℃〜85℃ 夏期給湯負荷相当貯湯量:200リットル 冬期給湯負荷相当貯湯量:400リットル 熱交換器充填率:15% ここで、 蓄冷利用時に必要な蓄冷量=蓄冷利用時の冷房負荷+蓄冷槽の熱損失 +蓄冷利用時のコンプレッサ消費電力量……(1) 蓄熱利用時に必要な蓄熱量=蓄熱利用時の暖房負荷+蓄熱槽の熱損失 −蓄熱利用時のコンプレッサ消費電力量……(2) 図14において、蓄冷槽の内容積Aは、上記(1)式よ
り求まる蓄冷利用時に必要な蓄冷量と蓄冷利用温度とか
ら計算される。一方、蓄熱槽の内容積Bは、上記(2)
式より求まる蓄熱利用時に必要な蓄熱量と蓄熱利用温度
とから計算される。水を蓄冷熱材として用い、かつ冷凍
サイクルの直膨式熱交換器で熱交換する場合には、一般
的に蓄冷槽の方が蓄熱槽よりも大きくなる。この理由
は、前記(1)式において、蓄冷利用時のコンプレッサ
消費電力量分だけ余計に蓄冷しなければならないこと
と、蓄冷利用温度幅が蓄熱利用温度幅に比較して大きく
採れないことが挙げられる。従来例では、上記実施例と
同様に蓄冷熱材に水を用いているため、上記の仮定のも
とで計算し、蓄冷槽、蓄熱槽の内容積を推定する。蓄冷
槽の内容積Aは1600リットル,蓄熱槽の内容積Bは
1000リットルとなるが、蓄冷熱槽の内容積Cは大き
い方の値を採用し、1600リットルとなる。従来例で
は、給湯槽が独立しているため、冬期給湯負荷相当貯湯
量400リットルが給湯槽の内容積Dとなる。したがっ
て、従来例の総内容積Eは、C+D=2000リットル
となる。
2室×5時間=25000kcal 蓄熱利用時の暖房負荷:3500kcal/h×2室×5時間
=35000kcal 蓄冷利用温度:0℃〜20℃ 蓄熱利用温度:85℃〜50℃ 給湯加熱温度:15℃〜85℃ 夏期給湯負荷相当貯湯量:200リットル 冬期給湯負荷相当貯湯量:400リットル 熱交換器充填率:15% ここで、 蓄冷利用時に必要な蓄冷量=蓄冷利用時の冷房負荷+蓄冷槽の熱損失 +蓄冷利用時のコンプレッサ消費電力量……(1) 蓄熱利用時に必要な蓄熱量=蓄熱利用時の暖房負荷+蓄熱槽の熱損失 −蓄熱利用時のコンプレッサ消費電力量……(2) 図14において、蓄冷槽の内容積Aは、上記(1)式よ
り求まる蓄冷利用時に必要な蓄冷量と蓄冷利用温度とか
ら計算される。一方、蓄熱槽の内容積Bは、上記(2)
式より求まる蓄熱利用時に必要な蓄熱量と蓄熱利用温度
とから計算される。水を蓄冷熱材として用い、かつ冷凍
サイクルの直膨式熱交換器で熱交換する場合には、一般
的に蓄冷槽の方が蓄熱槽よりも大きくなる。この理由
は、前記(1)式において、蓄冷利用時のコンプレッサ
消費電力量分だけ余計に蓄冷しなければならないこと
と、蓄冷利用温度幅が蓄熱利用温度幅に比較して大きく
採れないことが挙げられる。従来例では、上記実施例と
同様に蓄冷熱材に水を用いているため、上記の仮定のも
とで計算し、蓄冷槽、蓄熱槽の内容積を推定する。蓄冷
槽の内容積Aは1600リットル,蓄熱槽の内容積Bは
1000リットルとなるが、蓄冷熱槽の内容積Cは大き
い方の値を採用し、1600リットルとなる。従来例で
は、給湯槽が独立しているため、冬期給湯負荷相当貯湯
量400リットルが給湯槽の内容積Dとなる。したがっ
て、従来例の総内容積Eは、C+D=2000リットル
となる。
【0019】これに対し、本実施例の蓄冷熱材に水を用
いた場合には、給湯槽の内容積Dが夏期給湯負荷相当貯
湯量の200リットルであり、総内容積EはC+D=1
800リットルとなり、従来例と比較して200リット
ル少ないものとなる。総内容積Eが200リットル少な
くて済む理由は、蓄冷熱槽の内容積Cが、蓄冷槽の内容
積Aで決定され、冬期には蓄熱槽の内容積Bとの差60
0リットルに相当する熱エネルギが余るため、この熱エ
ネルギの一部または全部を給湯用として使えるからであ
る(A≧BのときC=A,A<BのときC=B,E=C
+D)。但し、夏期の給湯に最小限必要な夏期給湯負荷
相当貯湯量200リットルは確保する必要がある。
いた場合には、給湯槽の内容積Dが夏期給湯負荷相当貯
湯量の200リットルであり、総内容積EはC+D=1
800リットルとなり、従来例と比較して200リット
ル少ないものとなる。総内容積Eが200リットル少な
くて済む理由は、蓄冷熱槽の内容積Cが、蓄冷槽の内容
積Aで決定され、冬期には蓄熱槽の内容積Bとの差60
0リットルに相当する熱エネルギが余るため、この熱エ
ネルギの一部または全部を給湯用として使えるからであ
る(A≧BのときC=A,A<BのときC=B,E=C
+D)。但し、夏期の給湯に最小限必要な夏期給湯負荷
相当貯湯量200リットルは確保する必要がある。
【0020】図14において、本実施例の蓄冷材に氷と
水、蓄熱材に水を用いた場合には、蓄冷槽内容積Aが1
200リットル、給湯槽内容積Dが200リットル、総
内容積Eが1400リットルとなり、従来例と比較して
400リットル減少する。これは蓄冷時の製氷率を約1
0%とした場合であるが、これ以上製氷率を上げても蓄
熱槽内容積B:1000リットルと冬期給湯負荷相当貯
湯量:400リットルとの和である1400リットルを
下回ることはない。
水、蓄熱材に水を用いた場合には、蓄冷槽内容積Aが1
200リットル、給湯槽内容積Dが200リットル、総
内容積Eが1400リットルとなり、従来例と比較して
400リットル減少する。これは蓄冷時の製氷率を約1
0%とした場合であるが、これ以上製氷率を上げても蓄
熱槽内容積B:1000リットルと冬期給湯負荷相当貯
湯量:400リットルとの和である1400リットルを
下回ることはない。
【0021】図15ないし図17は、この発明の第2実
施例を示しており、図15は空気調和装置の全体構成
図、図16はその冷凍サイクル構成図である。室外機7
7は、2台の室内機77A及び77Bと冷媒配管79A
及び79Bにより、また蓄冷熱給湯装置81とは冷媒配
管83により、それぞれ接続されている。蓄冷熱給湯装
置81は、前記冷媒配管83が接続される蓄冷熱給湯熱
交換器85及び、蓄冷熱かつ給湯用として水が利用され
る蓄冷熱給湯槽ユニット87を備えている。
施例を示しており、図15は空気調和装置の全体構成
図、図16はその冷凍サイクル構成図である。室外機7
7は、2台の室内機77A及び77Bと冷媒配管79A
及び79Bにより、また蓄冷熱給湯装置81とは冷媒配
管83により、それぞれ接続されている。蓄冷熱給湯装
置81は、前記冷媒配管83が接続される蓄冷熱給湯熱
交換器85及び、蓄冷熱かつ給湯用として水が利用され
る蓄冷熱給湯槽ユニット87を備えている。
【0022】冷凍サイクル構成は図16に示すように、
冷媒を圧縮して吐出する圧縮機89と、暖房運転や冷房
運転など運転状態によって冷媒の流れ方向が切り替わる
二つの四方弁91,93と、暖房時には凝縮器となり冷
房時には蒸発器となる室内熱交換器95A,95Bと、
これとは逆に暖房時には蒸発器となり冷房時には凝縮器
となる室外熱交換器97と、蓄冷熱給湯槽ユニット87
の水温を高める蓄熱時には凝縮器となり、同水温を低下
させる蓄冷時には蒸発器となる前記蓄冷熱給湯熱交換器
85と、電子膨脹弁99,101,103,105,1
07とから主として構成されている。なお、符号10
9,111,113,115及び117は開閉弁であ
る。このような冷凍サイクル構成を備えた空気調和装置
の各種運転は、前記第1実施例のものと同様に行われ
る。
冷媒を圧縮して吐出する圧縮機89と、暖房運転や冷房
運転など運転状態によって冷媒の流れ方向が切り替わる
二つの四方弁91,93と、暖房時には凝縮器となり冷
房時には蒸発器となる室内熱交換器95A,95Bと、
これとは逆に暖房時には蒸発器となり冷房時には凝縮器
となる室外熱交換器97と、蓄冷熱給湯槽ユニット87
の水温を高める蓄熱時には凝縮器となり、同水温を低下
させる蓄冷時には蒸発器となる前記蓄冷熱給湯熱交換器
85と、電子膨脹弁99,101,103,105,1
07とから主として構成されている。なお、符号10
9,111,113,115及び117は開閉弁であ
る。このような冷凍サイクル構成を備えた空気調和装置
の各種運転は、前記第1実施例のものと同様に行われ
る。
【0023】図17に詳細を示す蓄冷熱給湯槽ユニット
87は、蓄冷熱槽と給湯槽との双方に利用可能な3つの
水タンク119,121,123と、水ポンプ125
と、水タンク119,121,123を蓄冷熱槽と給湯
槽とのいずれかに利用できるよう切換える切換手段とし
ての電動3方弁127,129,131,133,13
5,137,139とを備えている。水タンク123内
には、蓄熱時に加熱作動するヒータ141が設けられて
いる。
87は、蓄冷熱槽と給湯槽との双方に利用可能な3つの
水タンク119,121,123と、水ポンプ125
と、水タンク119,121,123を蓄冷熱槽と給湯
槽とのいずれかに利用できるよう切換える切換手段とし
ての電動3方弁127,129,131,133,13
5,137,139とを備えている。水タンク123内
には、蓄熱時に加熱作動するヒータ141が設けられて
いる。
【0024】水タンク119,121,123には、水
配管P1〜P19が付設されており、水配管P1により
給水される一方、水配管P19により給湯される。水タ
ンク119,121,123と蓄冷熱給湯熱交換器85
とは,水配管P13及びP14によって接続され、蓄冷
熱給湯熱交換器85によって加熱あるいは冷却した水を
水ポンプ125で搬送する構造となっている。この蓄冷
熱給湯槽ユニット87の電動3方弁127,129,1
31,133,135,137,139を作動させて水
が流れる経路を切換えることにより、3つの水タンク1
19,121,123を毎日交互に利用する。その方法
を以下に示す。
配管P1〜P19が付設されており、水配管P1により
給水される一方、水配管P19により給湯される。水タ
ンク119,121,123と蓄冷熱給湯熱交換器85
とは,水配管P13及びP14によって接続され、蓄冷
熱給湯熱交換器85によって加熱あるいは冷却した水を
水ポンプ125で搬送する構造となっている。この蓄冷
熱給湯槽ユニット87の電動3方弁127,129,1
31,133,135,137,139を作動させて水
が流れる経路を切換えることにより、3つの水タンク1
19,121,123を毎日交互に利用する。その方法
を以下に示す。
【0025】まず、夏期の運転方式及び、動作経路を示
す。この場合には水タンク119を蓄冷槽として用い、
水タンク121及び123を給湯槽として用いる。給湯
利用する場合、電動3方弁127,129によって水配
管P1,P3,P5を経由して水タンク121に給水で
きるようにし、水タンク121の湯から給湯利用する。
水タンク121の湯を使い切ったら、電動3方弁127
を作動し、水配管P1,P2を接合して水タンク123
に給水できるようにし、水タンク123の湯を用い給湯
を行う。
す。この場合には水タンク119を蓄冷槽として用い、
水タンク121及び123を給湯槽として用いる。給湯
利用する場合、電動3方弁127,129によって水配
管P1,P3,P5を経由して水タンク121に給水で
きるようにし、水タンク121の湯から給湯利用する。
水タンク121の湯を使い切ったら、電動3方弁127
を作動し、水配管P1,P2を接合して水タンク123
に給水できるようにし、水タンク123の湯を用い給湯
を行う。
【0026】蓄冷槽として用いる水タンク119の蓄
冷,蓄冷利用時には、電動3方弁131,133,13
5,137,139を用い、水配管P6,P8,P1
0,P12,P13,P14,P16,P18を接合す
る。この状態で、ポンプ125ににより水を水配管P1
3側に送り出して蓄冷熱給湯熱交換器85に送り込み、
ここで冷媒配管83を流れる冷媒によって冷却されて冷
水となった水が、水配管P14,P16,P18を通っ
て水タンク119に搬送される。
冷,蓄冷利用時には、電動3方弁131,133,13
5,137,139を用い、水配管P6,P8,P1
0,P12,P13,P14,P16,P18を接合す
る。この状態で、ポンプ125ににより水を水配管P1
3側に送り出して蓄冷熱給湯熱交換器85に送り込み、
ここで冷媒配管83を流れる冷媒によって冷却されて冷
水となった水が、水配管P14,P16,P18を通っ
て水タンク119に搬送される。
【0027】上記に示した給湯槽の水タンク121及び
蓄冷槽の水タンク119を一日で利用し切った場合、翌
日には給湯槽を水タンク119,123とし、蓄冷槽を
水タンク121とする。この場合の利用方法は、上記と
同様に、給湯利用する場合には、電動3方弁127,1
29によって水配管P1,P3,P4を経由して水タン
ク119に給水できるようにし、水タンク119の湯か
ら給湯利用する。水タンク119の湯を使い切ったら、
電動3方弁127を作動してP1,P2を接合し、水タ
ンク123の湯を用いて給湯を行う。蓄冷槽の水タンク
121の蓄冷,蓄冷利用時には、電動3方弁131,1
33,135,137,139を用い、水配管P7,P
8,P10,P12,P13,P14,P16,P17
を接合し、水ポンプ125を用いて水を水配管P13側
に送り出し搬送させる。
蓄冷槽の水タンク119を一日で利用し切った場合、翌
日には給湯槽を水タンク119,123とし、蓄冷槽を
水タンク121とする。この場合の利用方法は、上記と
同様に、給湯利用する場合には、電動3方弁127,1
29によって水配管P1,P3,P4を経由して水タン
ク119に給水できるようにし、水タンク119の湯か
ら給湯利用する。水タンク119の湯を使い切ったら、
電動3方弁127を作動してP1,P2を接合し、水タ
ンク123の湯を用いて給湯を行う。蓄冷槽の水タンク
121の蓄冷,蓄冷利用時には、電動3方弁131,1
33,135,137,139を用い、水配管P7,P
8,P10,P12,P13,P14,P16,P17
を接合し、水ポンプ125を用いて水を水配管P13側
に送り出し搬送させる。
【0028】また、一日で給湯槽の水タンク121及び
蓄冷槽の水タンク119を利用し切れなかった場合に
は、翌日も給湯槽及び蓄冷槽はそのままの状態で利用す
ることとする。
蓄冷槽の水タンク119を利用し切れなかった場合に
は、翌日も給湯槽及び蓄冷槽はそのままの状態で利用す
ることとする。
【0029】次に、冬期の運転方式及び動作経路を示
す。この場合には、3つの水タンク119,121,1
23を給湯槽として用いる。給湯利用する場合、電動3
方弁127,129によって水配管P1,P3,P4を
経由して水タンク119に給水できるようにし、水タン
ク119の湯から給湯利用する。水タンク119の湯を
使い切ったら、電動3方弁129を作動し、水配管P
1,P3,P5を接合し水タンク121に給水できるよ
うにして水タンク121の湯を用い給湯を行う。さら
に、水タンク121の湯を使い切ったら、電動3方弁1
27を作動し、水配管P1,P2を接合し水タンク12
3に給水できるようにして水タンク123の湯を用い給
湯を行う。
す。この場合には、3つの水タンク119,121,1
23を給湯槽として用いる。給湯利用する場合、電動3
方弁127,129によって水配管P1,P3,P4を
経由して水タンク119に給水できるようにし、水タン
ク119の湯から給湯利用する。水タンク119の湯を
使い切ったら、電動3方弁129を作動し、水配管P
1,P3,P5を接合し水タンク121に給水できるよ
うにして水タンク121の湯を用い給湯を行う。さら
に、水タンク121の湯を使い切ったら、電動3方弁1
27を作動し、水配管P1,P2を接合し水タンク12
3に給水できるようにして水タンク123の湯を用い給
湯を行う。
【0030】蓄熱槽としては、給湯槽として用いている
水タンク119もしくは121を利用する。これは、湯
が残っている給湯槽の水タンクを蓄熱槽として用いるた
めである。水タンク119を蓄熱槽として用いる場合、
電動3方弁135,137,139を用い、P11,P
12,P13,P14,P16,P18を接合し、水ポ
ンプ125を用いて水を水配管P13側に送り出し搬送
させる。水タンク121を蓄熱槽として用いる場合に
は、電動3方弁135,137,139を用い、P1
1,P12,P13,P14,P16,P17を接合
し、水ポンプ125を用いて水を水配管P13側に送り
出し搬送させる。
水タンク119もしくは121を利用する。これは、湯
が残っている給湯槽の水タンクを蓄熱槽として用いるた
めである。水タンク119を蓄熱槽として用いる場合、
電動3方弁135,137,139を用い、P11,P
12,P13,P14,P16,P18を接合し、水ポ
ンプ125を用いて水を水配管P13側に送り出し搬送
させる。水タンク121を蓄熱槽として用いる場合に
は、電動3方弁135,137,139を用い、P1
1,P12,P13,P14,P16,P17を接合
し、水ポンプ125を用いて水を水配管P13側に送り
出し搬送させる。
【0031】通常、給湯槽を設置した場合、夏期,冬期
では給湯量が異なるが、上記第2実施例のように、3つ
の水タンク119,121,123を、電動3方弁の切
換え動作により蓄冷熱槽と給湯槽とのいずれかに切換え
て使用することにより、給湯槽の大きさに無駄が生じる
ことがなく、設置スペースも小さくすることが可能とな
る。また、水タンク119,121,123を給湯槽,
蓄冷熱槽として毎日交互に利用可能であるので、蓄冷熱
材として用いる水の腐敗が防止され、さらに室内空調を
あまり行わない春,秋期には、水タンク119,12
1,123を給湯槽として用いることで、不要となる蓄
冷熱槽が存在しなくなるので、水タンク119,12
1,123を有効に利用でき、無駄をなくすことができ
る。
では給湯量が異なるが、上記第2実施例のように、3つ
の水タンク119,121,123を、電動3方弁の切
換え動作により蓄冷熱槽と給湯槽とのいずれかに切換え
て使用することにより、給湯槽の大きさに無駄が生じる
ことがなく、設置スペースも小さくすることが可能とな
る。また、水タンク119,121,123を給湯槽,
蓄冷熱槽として毎日交互に利用可能であるので、蓄冷熱
材として用いる水の腐敗が防止され、さらに室内空調を
あまり行わない春,秋期には、水タンク119,12
1,123を給湯槽として用いることで、不要となる蓄
冷熱槽が存在しなくなるので、水タンク119,12
1,123を有効に利用でき、無駄をなくすことができ
る。
【0032】
【発明の効果】以上説明してきたように、この発明によ
れば、冷凍サイクル内の冷媒の熱を内部に収納した蓄冷
熱材により蓄冷及び蓄熱可能な蓄冷熱槽及び、この蓄冷
熱槽内の蓄冷熱材の熱を前記冷媒を介して導入し温水を
供給可能な給湯槽を、前記冷凍サイクル内に組み込んだ
構成としたので、冷暖房能力及び給湯能力を所定に維持
したまま、蓄冷熱槽と給湯槽との合計内容積を小さくで
き、設置スペースも小さくすることが可能となる。
れば、冷凍サイクル内の冷媒の熱を内部に収納した蓄冷
熱材により蓄冷及び蓄熱可能な蓄冷熱槽及び、この蓄冷
熱槽内の蓄冷熱材の熱を前記冷媒を介して導入し温水を
供給可能な給湯槽を、前記冷凍サイクル内に組み込んだ
構成としたので、冷暖房能力及び給湯能力を所定に維持
したまま、蓄冷熱槽と給湯槽との合計内容積を小さくで
き、設置スペースも小さくすることが可能となる。
【0033】また、この発明は、複数の水タンクを切換
手段の切換え動作により蓄冷熱槽と給湯槽とに適宜切換
えて使用することができ、これにより給湯槽の大きさに
無駄が生じることがなく、設置スペースも小さくするこ
とが可能となる。
手段の切換え動作により蓄冷熱槽と給湯槽とに適宜切換
えて使用することができ、これにより給湯槽の大きさに
無駄が生じることがなく、設置スペースも小さくするこ
とが可能となる。
【図1】この発明の第1実施例を示す空気調和装置の全
体構成図である。
体構成図である。
【図2】図1の空気調和装置の冷凍サイクル構成図であ
る。
る。
【図3】図2の冷凍サイクルの蓄冷運転時での動作説明
図である。
図である。
【図4】図2の冷凍サイクルの蓄冷給湯加熱運転時での
動作説明図である。
動作説明図である。
【図5】図2の冷凍サイクルの蓄冷利用冷房運転時での
動作説明図である。
動作説明図である。
【図6】図2の冷凍サイクルの通常冷房運転時での動作
説明図である。
説明図である。
【図7】図2の冷凍サイクルの蓄熱運転時での動作説明
図である。
図である。
【図8】図2の冷凍サイクルの蓄熱給湯加熱運転時での
動作説明図である。
動作説明図である。
【図9】図2の冷凍サイクルの蓄熱利用暖房運転時での
動作説明図である。
動作説明図である。
【図10】図2の冷凍サイクルの通常暖房運転時での動
作説明図である。
作説明図である。
【図11】図2の冷凍サイクルの給湯加熱運転時での動
作説明図である。
作説明図である。
【図12】図1の空気調和装置に対し、室内機を2台と
した場合の空気調和装置の全体構成図である。
した場合の空気調和装置の全体構成図である。
【図13】図12の空気調和装置の冷凍サイクル構成図
である。
である。
【図14】蓄冷熱槽と給湯槽との総内容積を、図12の
空気調和装置と従来例の空気調和装置とで比較して示し
た説明図である。
空気調和装置と従来例の空気調和装置とで比較して示し
た説明図である。
【図15】この発明の第2実施例を示す空気調和装置の
全体構成図である。
全体構成図である。
【図16】図15の空気調和装置の冷凍サイクル構成図
である。
である。
【図17】図15の空気調和装置における蓄冷熱給湯ユ
ニットの全体構成図である。
ニットの全体構成図である。
【図18】従来例を示す空気調和装置の冷凍サイクル構
成図である。
成図である。
【図19】従来例を示す給湯槽として用いる電気温水器
の断面図である。
の断面図である。
21 蓄冷熱槽 25 給湯槽 29 蓄熱熱交換器 33 給湯熱交換器 37,89 圧縮機 43,95A,95B 室内熱交換器 45,97 室外熱交換器 85 蓄冷熱給湯熱交換器(熱交換器) 119,121,123 水タンク(給湯槽,蓄冷熱
槽) 127,129,131,133,135,137,1
39 電動3方弁(切換手段)
槽) 127,129,131,133,135,137,1
39 電動3方弁(切換手段)
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (71)出願人 000156938 関西電力株式会社 大阪府大阪市北区中之島3丁目3番22号 (71)出願人 000211307 中国電力株式会社 広島県広島市中区小町4番33号 (71)出願人 000180368 四国電力株式会社 香川県高松市丸の内2番5号 (71)出願人 000164438 九州電力株式会社 福岡県福岡市中央区渡辺通2丁目1番82号 (71)出願人 000003078 株式会社東芝 神奈川県川崎市幸区堀川町72番地 (72)発明者 田沼 勝行 宮城県仙台市青葉区一番町三丁目7番1号 東北電力株式会社内 (72)発明者 岩瀬 修 東京都千代田区内幸町1丁目1番3号 東 京電力株式会社内 (72)発明者 伊藤 邦之 愛知県名古屋市東区東新町1番地 中部電 力株式会社内 (72)発明者 高井 義晴 富山県富山市牛島町15番1号 北陸電力株 式会社内 (72)発明者 中村 秀夫 大阪府大阪市北区中之島3丁目3番22号 関西電力株式会社内 (72)発明者 池辺 清 広島県広島市中区小町4番33号 中国電力 株式会社内 (72)発明者 三田 芳弘 香川県高松市丸の内2番5号 四国電力株 式会社内 (72)発明者 伊藤 奉文 福岡県福岡市中央区渡辺通2丁目1番82号 九州電力株式会社内 (72)発明者 山岸 勝明 神奈川県横浜市磯子区新杉田町8番地 株 式会社東芝住空間システム技術研究所内 (72)発明者 土井 隆司 神奈川県横浜市磯子区新杉田町8番地 株 式会社東芝住空間システム技術研究所内 (72)発明者 山口 広一 神奈川県横浜市磯子区新杉田町8番地 株 式会社東芝住空間システム技術研究所内
Claims (2)
- 【請求項1】 圧縮機,室内熱交換器,室外熱交換器な
どから構成される冷凍サイクルを備えた空気調和装置に
おいて、前記冷凍サイクル内の冷媒と、内部に収納した
蓄冷熱材である水とが熱交換器にて熱交換することによ
り水に蓄冷及び蓄熱可能な蓄冷熱槽と、前記冷凍サイク
ル内の冷媒と水とが熱交換器にて熱交換することにより
温水を供給可能な給湯槽とを、前記冷凍サイクル内に組
み込み、前記蓄冷熱槽内の蓄冷熱材である水の熱エネル
ギを冷暖房及び給湯に用いることを特徴とする空気調和
装置。 - 【請求項2】 圧縮機,室内熱交換器,室外熱交換器な
どから構成される冷凍サイクルを備えた空気調和装置に
おいて、前記冷凍サイクル内の冷媒と、複数の水タンク
から導入する水との間で熱交換を行う熱交換器を設け、
前記複数の水タンクは、前記熱交換器で受熱して温水と
なった水を供給する給湯槽と、内部の水の熱エネルギを
前記熱交換器にて冷凍サイクル側の冷媒に伝達する蓄冷
熱槽とに、切換手段によって切換可能となるよう配管接
続したことを特徴とする空気調和装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1054193A JPH06221717A (ja) | 1993-01-26 | 1993-01-26 | 空気調和装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1054193A JPH06221717A (ja) | 1993-01-26 | 1993-01-26 | 空気調和装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH06221717A true JPH06221717A (ja) | 1994-08-12 |
Family
ID=11753125
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP1054193A Pending JPH06221717A (ja) | 1993-01-26 | 1993-01-26 | 空気調和装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH06221717A (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2013083439A (ja) * | 2011-09-30 | 2013-05-09 | Daikin Industries Ltd | 給湯空調システム |
CN103175272A (zh) * | 2011-12-22 | 2013-06-26 | 日立空调·家用电器株式会社 | 供热水空调***及其控制方法 |
WO2017138107A1 (ja) * | 2016-02-10 | 2017-08-17 | 三菱電機株式会社 | 冷凍サイクル装置 |
US10584895B2 (en) | 2015-08-17 | 2020-03-10 | Mitsubishi Electric Corporation | Heat utilizing apparatus |
-
1993
- 1993-01-26 JP JP1054193A patent/JPH06221717A/ja active Pending
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2013083439A (ja) * | 2011-09-30 | 2013-05-09 | Daikin Industries Ltd | 給湯空調システム |
CN103175272A (zh) * | 2011-12-22 | 2013-06-26 | 日立空调·家用电器株式会社 | 供热水空调***及其控制方法 |
US10584895B2 (en) | 2015-08-17 | 2020-03-10 | Mitsubishi Electric Corporation | Heat utilizing apparatus |
WO2017138107A1 (ja) * | 2016-02-10 | 2017-08-17 | 三菱電機株式会社 | 冷凍サイクル装置 |
JPWO2017138107A1 (ja) * | 2016-02-10 | 2018-09-13 | 三菱電機株式会社 | 冷凍サイクル装置 |
EP3415839A4 (en) * | 2016-02-10 | 2019-01-30 | Mitsubishi Electric Corporation | REFRIGERANT CYCLE DEVICE |
US10753645B2 (en) | 2016-02-10 | 2020-08-25 | Mitsubishi Electric Corporation | Refrigeration cycle apparatus |
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