JPH02219963A - 蓄冷熱冷凍サイクル - 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】 ［発明の目的〕 （産業上の利用分野） 本発明は、空気調和機械（以下、エアコンという。）の
ための蓄冷及び蓄熱が可能な冷凍サイクルに関する。

（従来の技術） 第２図は、従来のヒートポンプ式エアコンに使用されて
いた可逆冷凍サイクルの構成図である。

コンプレッサ１０の吐出口は吐出マフラ１２を介して蓄
熱熱交換器６６の流入端に接続される。蓄熱槽８０は断
熱体容器の中にパラフィン等の蓄熱材を充填したもので
あって、蓄、熱熱交換器６６は吸熱熱交換器６８ととも
に蓄熱Ｖｊｈｏ中の蓄熱材と熱交換可能に配される。符
号１４は４つの流出入口１４ａ、１４ｂ。

１４ｃ、１４ｄを有する四方弁を示す。この四方弁１４
は、オフ状態で流出入口１４ａと１４１）及び流出入口
１４ｃと１４ｄが連通する一方、オン状態で流出入口］
、４ａと１４ｃ及び流出入口１４ｂと１４ｄが連通する
弁である。蓄熱熱交換器Ｂ６の流出端は、四方弁１４の
流出入口１４ａに接続される。四方弁１４の流出入口１
４ｂは、サービスバルブ９０を介して室内熱交換器２６
の一端に接続される。この室内熱交換器２６の近傍には
室内ファン２８が設けられる。室内熱交換器２６の他端
は、サービスバルブ９１及び二方弁９２を介しに可逆膨
張弁２２の一端に至る。可逆膨張弁２２の他端は室外熱
交換器ＩＢの一端に接続される。この室外熱交換器１Ｂ
の近傍には、室外ファン１８が設けられる。室外熱交換
器１６の他端は、四方弁１４の流出入口１４ｃ、１４ｄ
　、逆止弁９３及びアキュムレータ３２を順次介して前
記コンプレッサ１０の吸入口に至る。

可逆膨張弁２２の両端間にはキャピラリ４０が接続され
、サービスバルブ９１と二方弁９２との間に暖房液バイ
パス４８の一端が接続され、このバイパスの他端がコン
ブ１ノツサ１０の吸入口に接続される。

一方、可逆膨張弁２２と室外熱交換器１６との間に冷房
液バイパス５２の一端が接続され、このバイパスの他端
も、可逆膨張弁２２の均圧管３６の一端とともにコンプ
レッサ１０の吸入口に接続される。可逆膨張弁２２の感
熱筒３８はアキュムレータ３２近傍の温度を感知する。

吸熱熱交換器６８は、一端が二方弁９４を介してサービ
スバルブ９１と二方弁９２との間に接続されるとともに
、他端が二方弁９５を介して逆止弁９３とアキュムレー
タ３２との間に接続される。吸熱熱交換器６８と二方弁
９５との間は、二方弁９６と逆止弁９７とを順次介して
可逆膨張弁２２と室外熱交換器１Ｂとの間に接続される
。

次に、以上に説明した可逆冷凍サイクルを備えたエアコ
ンの動作を説明する。ただし、このサイクルを構成する
配管中にはフロン等の冷媒が適当量封入される。

エアコン運転中はサービスバルブ９Ｄ、９１ヲ常に開い
ておく。

冷房運転は、コンプレッサ１０を駆動し、四方弁１４を
オン状態にして蓄熱熱交換器６６の流出端を室外熱交換
器１６に直接接続Ｉ７、二方弁９２．９５オン、二方弁
９４．９８オフの状態で室内外ファン　１８．２８をと
もにオンさせる。コンプレッサ１０によって室外熱交換
器１６に供給された高温高圧のガス冷媒は、この熱交換
器１６で外気と熱交換して凝縮する。この際、室外ファ
ン１８をオンさせているので放熱が促進される。できた
液冷媒は可逆膨張弁２２で圧力が下げられ、室内熱交換
器２６に供給された低温低圧の液冷媒が気化する際に室
内の空気から熱を奪う。したがって、室内ファン２８の
運転によって冷風を室内に送出することができる。そし
て、アキュムレータ３２の作用によってガス冷媒だけが
コンプレッサ１０に戻される。

暖房運転時は、室内外の熱交換器１８．２８を通じた冷
媒循環方向を逆方向に切替えるように、四方弁１４をオ
フ状態にして蓄熱熱交換器６６の流出端を室内熱交換器
２６に直接接続する。そして、冷房運転時と同様にコン
プレッサｌＯを駆動し、二方弁９２．９５オン、二方弁
９４．９８オフの状態で室内外ファン　１８．２８をと
もにオンさせる。コンプレッサｌＯによって室内熱交換
器２６に供給された高温高圧のガス冷媒は、この熱交換
器２Ｂで室内の空気に熱を放出して凝縮する。この際、
室内ファン２８をオンさせているので温風を室内に送出
することができる。できた液冷媒は可逆膨張弁２２で圧
力が下げられ、室外熱交換器１６に供給された低温低圧
の液冷媒が気化する際に外気から熱を偉う。この際、室
外ファン１８の運転によって吸熱が促進される。そして
、アキュムレータ３２の作用によってガス冷媒だけがコ
ンブ１ノツサ１０に戻される。

蓄熱槽６０に蓄熱を行う場合には、室内ファン２８をオ
フさせた状態で暖房運転と同様の運転を行う。この際、
コンブ１ノツサ１０から吐出された高温高圧のガス冷媒
が蓄熱熱交換器６６で蓄熱材を加熱するから、蓄熱？！
６０に熱が蓄積される。

この高温蓄熱の結果蓄熱槽６０に蓄積された熱は、暖房
運転の立ち上げ時等に吸熱熱交換器６８を通して利用さ
れる。２０〜３０分間の暖房運転の立ち上げ中は、コン
プレッサｌＯを駆動し、四方弁１４をオフ状態にして蓄
熱熱交換器Ｂ６の流出端を室内熱交換器２Ｂに直接接続
し、二方弁９４．９５オン、二方弁９２．９６オフの状
態で、室内ファン２８をオンさせるとともに室外ファン
１８をオフさせる。これにより、外気温が非常に低い場
合に暖房能力を補うことができる。

（発明が解決しようとする課題） 以上に説明した従来の可逆冷凍サイクルでは、前記のよ
うに室内外の熱交換器１６．２６に対して直列に蓄熱槽
６０を配した吐出ガス蓄熱方式であったため、次の問題
があった。

すなわち、冷媒で蓄熱材を冷やす低温蓄熱すなわち蓄冷
が不可能であり、冷房運転の際に蓄熱槽８０を利用する
ことができなかった。また、消費電力の大きいコンプレ
ッサ１０の運転を停止して蓄熱槽Ｈの蓄熱エネルギだけ
を利用する省エネルギ運転やコンプレッサ１０の運転と
蓄熱エネルギ回収運転とを併用した高能力運転を実行す
ることができなかった。更に、蓄熱槽８０を取り外して
冷凍サイクルを運転するために蓄熱熱交換器６６及び吸
熱熱交換器Ｂ８の部分をバイブに置き換えても、サイク
ルが正常に動作しない。室内外の熱交換器ｌＢ。

２Ｂに対して蓄熱熱交換器１３Ｂを直列接続することを
前提にしてサイクル設計を行っているからである。

したがって、蓄熱槽６０の取外しが容易でなかった。

本発明は、以上の事情を考慮してなされたものであって
、室内外の熱交換器をコンプレッサに直列接続し、これ
ら室内外熱交換器を通じた冷媒循環方向を正逆切替えて
冷暖房を行うエアコンのための可逆冷凍サイクルにおい
て、高温蓄熱ばかりでなく低温蓄熱をも可能にして以上
の問題を解決することを目的とする。

［発明の構成］ （課題を解決するための手段） 本発明に係る蓄冷熱冷凍サイクルは、前記の目的を達成
するために、蓄熱材が充填された蓄熱槽を室内熱交換器
に対して並列接続し、この蓄熱材と熱交換可能に蓄熱槽
を通るループ状配管を別途設け、このループ状配管の途
中にこの配管中の冷媒を循環させるポンプと他の室内熱
交換器とを設けたものである。

（作　用） 蓄熱槽に低温蓄熱を行う場合には、コンプレッサから室
外熱交換器に至り、この熱交換器から蓄熱槽を経てコン
プレッサに戻るように冷媒を循環させる。この際、コン
プレッサによって室外熱交換器に供給されたガス冷媒は
、この熱交換器で外気と熱交換して凝縮する。できた液
冷媒が蓄熱槽を通る際に気化して蓄熱材から熱を奪い、
低温蓄熱がなされる。

この低温蓄熱が行われた後は、ループ状配管の途中に設
けられたポンプを駆動すれば、このポンプとともにルー
プ状配管の途中に設けられた室内熱交換器すなわち室内
ループ熱交換器を通して室内の空気を冷却することがで
きる。この際、コンプレッサの運転を停止して蓄熱槽の
蓄熱エネルギだけを利用する省エネルギ冷房運転すなわ
ち蓄熱専用冷房運転や、コンプレッサを運転して室内外
熱交換器を動作させながら蓄熱槽の蓄熱エネルギを回収
する高能力冷房運転すなわち蓄熱コンブ併用冷房運転を
実行することができる。しかも、ループ状配管のポンプ
駆動を停止すれば、蓄熱槽を利用１．ないコンブ専用冷
房運転を実行することもできる。

蓄熱槽に高温蓄熱を行う場合には、コンプレッサから蓄
熱槽に至り、この蓄熱槽から室外熱交換器を経てコンプ
レッサに戻るように冷媒を循環させる。コンプレッサに
よって蓄熱槽に供給されたガス冷媒は、蓄熱材と熱交換
して凝縮する。この際、蓄熱材が加熱されて高温蓄熱が
なされる。

できた液冷媒は、室外熱交換器を通る際にガス冷媒にな
ってコンプレッサに戻る。

この高温蓄熱が行われた後は、ループ状配管の途中に設
けられたポンプを駆動すれば、室内ループ熱交換器を通
して室内の空気を加熱することができる。この際、コン
プレッサの運転を停止して蓄熱槽の蓄熱エネルギだけを
利用する省エネルギ暖房運転すなわち蓄熱専用暖房運転
や、コンプレッサを運転して室内外熱交換器を動作させ
ながら蓄熱槽の蓄熱エネルギを回収する高能力暖房運転
すなわち蓄熱コンブ併用暖房運転を実行することができ
る。しかも、ループ状配管のポンプ駆動を停止すれば、
蓄熱槽を利用しないコンブ専用暖房運転を実行すること
もできる。

また、室内熱交換器に対して並列接続された蓄熱槽を取
り外しても、コンプレッサと室内外熱交換器とによって
支障なく冷暖房を実行することができる。

（実施例） 第１図は、本発明の実施例に係る蓄冷熱冷凍サイクルの
構成図である。

コンプレッサｌＯの吐出口は吐出マフラ１２を介して四
方弁１４の１つの流出入口１４ａに接続される。

この四方弁１４は他に３つの流出入口１４ｂ、　１４ｃ
、　１４ｄを有し、前記と同様にオフ状態で流出入口１
４ａと１４ｂ及び流出入口１４ｃと１４ｄが連通する一
方、オン状態で流出入口１４ａと１４ｃ及び流出入口１
４ｂと１４ｄが連通する。四方弁１４の流出入口１４ｂ
は、室外熱交換器１６の一端に接続される。この室外熱
交換器１６の近傍には室外ファン１８が設けられる。室
外熱交換器１６の他端は、配管中の冷媒の流れを観察す
るためのサイトグラス２０を介して可逆膨張弁２２の一
端２２ａに接続される。可逆膨張弁２２の他端２２ｂは
、直動二方弁２４を介して室内熱交換器２Ｂの一端に接
続される。この室内熱交換器２６の近傍には室内ファン
２８が設けられる。室内熱交換器２６の他端は、可逆二
方弁３０、四方弁１４の流出入口１４Ｃ１１４ｄ　、ア
キュムレータ３２及び気液分離タンク３４を順次弁して
コンプレッサｌＯの吸入口に至る。可逆二方弁３０は、
オフ状態で室内熱交換器２Ｇから四方弁１４の流出入口
１４ｃへの方向にのみ冷媒を通過させることができる一
方、オン状態では逆方向にのみ冷媒を通過させることが
できる弁である。

可逆膨張弁２２の均圧管３８ａ、３８ｂ、３６ｃはコン
プレッサｌＯの吸入口に接続され、感熱筒３８ａ、３８
ｂは四方弁１４の流出入口１４ｄ近傍の温度を感知する
。

この可逆膨張弁２２の両端２２ａ、２２ｂ間にはキャピ
ラリ４０が接続される。直動二方弁４２と他のキャピラ
リ４４とを直列接続したものが可逆膨張弁２２と直動二
方弁２４との中間点と、四方弁１４の流出入口１４ｄと
アキュムレータ３２との中間点との間を連絡する。

暖房液バイパス４８の一端はストレーナ４６を介して可
逆膨張弁２２と直動二方弁２４との間に接続される一方
、このバイパスの他端は直動二方弁４２とキャピラリ４
４との間に接続される。冷房液バイパス５２の一端はド
ライヤ５０を介してサイトグラス２ｏと可逆膨張弁２２
との間に接続される一方、このバイパスの他端は均圧管
３６ｂ、３６ｃの途中に接続される。

蓄熱槽６０は、断熱体容器６２の中に蓄熱材６４を充填
したものである。本実施例では、低温蓄熱のための蓄熱
材６４として水を使用しており、蓄熱温度が０℃である
。蓄熱材６４中には蓄熱熱交換器６Ｂと吸熱熱交換器６
８とが浸漬されている。蓄熱熱交換器Ｇ６は室内熱交換
器２Ｇに対ｊ７て並列接続される。

すなわち、直動二方弁７０の一端が可逆膨張弁２２と直
動二方弁２４との間に接続され、直動二方弁７０の他端
がニードル弁７２を介して蓄熱熱交換器６６の一端に接
続される。この蓄熱熱交換器６Ｇの他端は、可逆二方弁
７４を介して前記可逆二方弁３０と四方弁１４の流出入
口１４ｃとの間に接続される。可逆二方弁７４は、オフ
状態で蓄熱熱交換器６６から四方弁１４の流出入口１４
ｅへの方向にのみ冷媒を通過させることができる一方、
オン状態では逆方向にのみ冷媒を通過させることができ
る弁である。

吸熱熱交換器６８は、蓄熱槽６０を通る閉ループ形サー
モサイホン７５の一部を構成する。このサーモサイホン
７５は、以上に説明したコンプレッサｌＯに繋がる冷媒
流路から独立した伝熱経路であって、上記のように蓄熱
温度が０℃である場合には、Ｒ−１２、Ｒ−２２等のフ
ロン系の冷媒がサーモサイホン７５中に封入されている
。サーモサイホン７５の途中にはこのサイホン中の冷媒
を循環させるポンプ７６が設けられ、ポンプ７Ｂの一端
がサイ！・グラス７８を介して吸熱熱交換器６８の一端
に接続される。

吸熱熱交換器６８の他端は、他のサイトグラス８０を介
して、前記室内熱交換器２６とは別体の室内ループ熱交
換器８２の一端に接続される。この室内ループ熱交換器
８２の近傍には室内ファン８４が設けられる。室内ルー
プ熱交換器８２の他端はポンプ７６の他端に接続される
。

サーモサイホン７５中に封入する冷媒と１７ては、使用
温度、使用圧力下で相変化を起すものが適切である。こ
の条件に適合する冷媒を使用すれば、サーモサイホン７
５の熱伝達効率を上げ、吸熱熱交換器６８及び室内ルー
プ熱交換器８２をコンパクトにすることができる。

次に、以上に説明した蓄冷熱冷凍サイクルを備えたエア
コンの動作を説明する。

冷房は、■従来の冷房運転と同様のコンブ専用運転、■
コンプレッサを停止して蓄熱エネルギだけを利用する蓄
熱専用運転、■コンブ専用運転と蓄熱専用運転との併用
運転である蓄熱コンブ併用運転の３つのパターンでの運
転が可能である。

コンブ専用冷房運転時には、コンプレッサ１０を駆動し
、四方弁１４をオフ状態にしてコンプレッサ１０から吐
出される高温高圧のガス冷媒を室外熱交換器１６に供給
し、直動二方弁２４オン、直動二方弁４２．７０及び可
逆二方弁３０．７４オフの状態で、室内外ファン　１８
．２８をともにオンさせる。ポンプ７６と室内ファン８
４とはともにオフさせておく。室外熱交換器ＩＢに供給
された高温高圧のガス冷媒は、この熱交換器１６で外気
と熱交換して凝縮する。この際、室外ファン１８をオン
させているので放熱が促進される。できた液冷媒は可逆
膨張弁２２で圧力が下げられ、室内熱交換器２Ｂに供給
された低温低圧の液冷媒が気化する際に室内の空気から
熱を奪う。したがって、室内ファン２８の運転によって
冷風を室内に送出することかできる。そして、アキュム
レータ３２及び気液分離タンク３４の作用によってガス
冷媒だけがコンプレッサ１０に戻される。この際、直動
二方弁７０が閉じているので冷媒が蓄熱熱交換器６Ｂに
供給されることはない。

例えば深夜電力を利用して蓄熱＄１６０に低温蓄熱ヲ行
う場合には、コンプレッサ１０を駆動し、コンブ専用冷
房運転時と同様に四方弁１４をオフ状態にし、直動二方
弁７０オン、直動二方弁２４．４２及び可逆二方弁３０
．７４オフの状態で、室外ファン１８をオンさせる。ポ
ンプ７８と室内ファン　２８．８４とはともにオフさせ
ておく。この場合は、直動二方弁２４が閉じている一方
、直動二方弁７０が開いているから、低温低圧の液冷媒
が蓄熱熱交換器６Ｂに供給される。この液冷媒が蓄熱熱
交換器６６で気化する際に蓄熱材６４から熱を奪う。こ
れにより、蓄熱材６４が凝固して潜熱蓄熱がなされる。

なお、蓄熱熱交換器６Ｂに供給される液冷媒の量が多す
ぎると、特に低温蓄熱が進行した場合に蓄熱熱交換器６
８で液冷媒が気化しきれなくなることがある。この際に
生じる可能性があるコンプレッサ１０への液冷媒の戻り
を確実に防止するためにニードル弁７２で冷媒の流量調
整を行う。ニードル弁７２の絞りの適正値が決っていれ
ば、このニードル弁７２に代えてキャピラリチューブを
使用しても良い。また、ニードル弁７２に代えて電動式
の絞り弁である電子制御弁を使用し、アキュムレータ３
２とコンブ１ノツサｌＯとの間のサクションバイブの温
度を検知するセンサを設け、センサ検知温度に応じて電
子制御弁の開度を調節しても良い。サクションパイプ温
度が高い場合つまり冷媒が蓄熱熱交換器６６で十分に気
化している場合には電子制御弁を開き、サクションバイ
ブ温度が低くなった場合つまり蓄熱熱交換器６８で冷媒
が十分に気化し得なくなった場合には電子制御弁を絞る
。これにより、蓄冷材６４の温度が凝固点近くになった
場合でも、コンプレッサｌＯへの液冷媒の戻りを確実に
防止することができる。サクションバイブ温度の検知を
間欠的に行い、この検知結果に応じて電子制御弁の絞り
を調節しても良い。

以上に説明した低温蓄熱運転の終了時に冷凍サイクル内
の冷媒が各部に充満したままの状態でコンプレッサ１０
の運転を停止すると、冷え込んだ蓄熱熱交換器６Ｂにサ
イクル内の冷媒が集って凝縮していまい、コンプレッサ
ｌＯの次の起動時にアンダーチャージ現象を起してしま
う。そこで、蓄熱熱交換器６６内の冷媒を回収する必要
がある。こ・つためには、低温蓄熱運転終了時にコンプ
レッサ１０の運転を継続したまま直動二方弁７０をオフ
してこれを閉じる。この際、室内熱交換器２Ｂ側の直動
二方弁２４も閉じており、両可逆二方弁３０．７４が四
方弁１４の流出入口１４ｃに向かう方向に冷媒を通過、
させることができるから、蓄熱熱交換器ＢＧ内の冷媒ば
かりでなく室内熱交換器２Ｇ内の冷媒もコンプレッサｌ
Ｏによって回収される。ただし、可逆二方弁３０をオン
させれば、蓄熱熱交換器６６内の冷媒だけを回収するこ
とができる。以上の冷媒回収動作は、その動作時間をタ
イマで計ＤＩ　Ｌ、て強制的に終了しても良く、コンプ
レッサ１０の吸入側圧力をセンナで検知し、その検知圧
力が一定値以下になった時に終了しても良い。これによ
り、低温蓄熱後の−７ンブレツサ起動時に発生しがちな
アンダーチャージ現象を防止することができる。

以上の低温蓄熱が行われた後は、蓄熱専用冷房運転を実
行することができる。この運転時は、コンブレラ”７１
０の駆動を停止し、全ての弁１４．２４．３０．４２．
７０．７４及び室内外ファン　１８．２８がオフの状態
で、ポンプ７Ｂと室内ファン８４とをともにオンさせる
。ポンプ７Ｂの駆動によりサーモサイホン７５内を冷媒
が循環する。この際、吸熱熱交換器６８でガス冷媒が低
温の蓄熱材Ｂ４と熱交換して液冷媒となり、できた液冷
媒が室内ループ熱交換器８２で気化する際に室内の空気
から熱を奪う。したがって、室内ファン８４によって冷
風が室内に送出されるから、蓄熱槽６０の蓄熱エネルギ
だけを利用する省エネルギ冷房運転を実行することがで
きる。

蓄熱コンブ併用冷房運転を実行する場合には、コンブ専
用冷房運転時と同様に、コンプレッサ１０を駆動し、四
方弁１４をオフ状態にし、直動二方弁２４オン、直動二
方弁４２．７０及び可逆二方弁３０．７４オフの状態で
、室内外ファン　１８．２８をともにオンさせる。ただ
し、ポンプ７Ｂ及び室内ファン８４もともにオンさせる
。これにより、コンプレッサ１０を運転して室内外熱交
換器１Ｂ、Ｈを動作させながら蓄熱槽６０の蓄熱エネル
ギを回収する高能力冷房運転を実行することができる。

本実施例によれば、以上のような３パターンの冷房運転
が可能であるため、負荷量及び使用条件に応じて多様な
運転を実行することができる。

例えば、冷房立ち上げ時すなわちプルダウン時には蓄熱
コンブ併用運転を行う。また、夏場の午後１時〜４時の
電力消費ピーク時又は軽負荷時には、コンプレッサ１０
の運転を停止して蓄熱専用運転を行う。蓄熱専用運転で
蓄熱エネルギを使い果した後はコンブ専用運転を行えば
良い。

ポンプ７Ｂとしては、ギアポンプの使用が有効である。

このポンプは、気泡のかみこみに対して強く、気液２相
流の冷媒循環に対応可能である。

ポンプ７６の前に気液分離器を付けても良い。ギアポン
プに代えて気泡ポンプを使用しても良い。この気泡ポン
プは、上昇流側のバイブの外壁にヒータを巻き付け、こ
のヒータで冷媒中に強制的に気泡を発生させ、この気泡
の浮力によって冷媒を循環させるものである。サーモサ
イホン７５の途中に弁を設けて熱輸送制御を行えるよ°
うにしても良い。

なお、冷房の場合にサーモサイホン７５内の冷媒循環を
円滑に行うためには、蓄熱槽ＢＯを室内ループ熱交換器
８２より高い位置に設置することが望ましい。また、ガ
ス冷媒を液冷媒に相変化させる吸熱熱交換器８８を冷媒
の下降流側とし、液冷媒をガス冷媒に相変化させる室内
ループ熱交換器８２を上昇流側としても良い。

暖房運転時には、コンプレッサ１０を駆動し、四方弁１
４をオン状態にし、直動二方弁２４及び可逆二方弁３０
オン、直動二方弁４２．７０及び可逆二方弁７４オフの
状態で、室内外ファン　１８．２８をともにオンさせる
。ポンプ７Ｂと室内ファン８４とはともにオフさせてお
く。この際、コンプレッサ１０から吐出される高温高圧
のガス冷媒は、室内熱交換器２６に直接供給される。室
内熱交換器２６に供給されたガス冷媒は、この熱交換器
２Ｂで室内の空気に熱を放出して凝縮する。この際、室
内ファン２８をオンさせているので温風を室内に送出す
ることができる。

できた液冷媒は可逆膨張弁２２で圧力が下げられ、室外
熱交換器１６で低温低圧の液冷媒が気化する際に外気か
ら熱を奪う。この際、室外ファン１８の運転によって吸
熱が促進される。そして、アキュムレータ３２及び気液
分離タンク３４の作用によってガス冷媒だけがコンプレ
ッサ１０に戻される。この際、可逆二方弁７４がオフし
ているので、冷媒が蓄熱熱交換器６６に供給されること
はない。

暖房時に室外熱交換器１Ｂを強制的に除霜する除霜運転
は、次のようにして実行される。すなわち、コンプレッ
サ１０を駆動し、四方弁１４をオフ状態にしてコンプレ
ッサ１０から吐出される高温高圧のガス冷媒を室外熱交
換器ｌＢに供給することにより、この熱交換器１６の除
霧を行う。いわゆるホットガス除霜である。この際、直
動二方弁４２オン、直動二方弁２４．７０及び可逆二方
弁３０．７４オフの状態で、室内外ファン　１８．２８
をともにオフさせる。

ポンプ７６と室内ファン８４もともにオフさせておく。

室外熱交換器１Ｂでできた液冷媒は可逆膨張弁２２で圧
力が下げられ、キャピラリ４４を通してコンプレッサｌ
Ｏの吸入側に戻される。

なお、可逆膨張弁２２の均圧管３６ａ、３８ｂ、３６ｅ
及び感熱筒３８ａ、３８ｂ　、キャピラリ４０、ストレ
ーナ４６及び暖房液バイパス４８並びにドライヤ５０及
び冷房液バイパス５２の作用はいずれも周知であるので
、説明は省略する。サイトグラス２０．７８．８０は必
要に応じて設ければ良い。

さて、高温蓄熱に適した材料を蓄熱材Ｂ４として使用す
れば、蓄熱を利用した高効率の暖房運転が可能となる。

潜熱蓄熱を利用すれば蓄熱量が大きく項れるので、蓄熱
材Ｂ４として例えばパラフィン系や水和塩類等の使用が
望ましい。

高温蓄熱は、低温蓄熱とは逆方向に冷媒を循環させるこ
とによって行う。蓄熱材Ｂ４に蓄積された熱を利用する
場合は、サーモサイホン７５内の冷媒をポンプ７Ｂで循
環させて蓄熱槽６０の熱を室内ループ熱交換器８２へ輸
送し、室内ファン８４をオンさせる。つまり、暖房運転
についても、コンブ専用運転ばかりでなく蓄熱専用運転
や蓄熱コンブ併用運転が可能である。

高温蓄熱した蓄熱槽６０を利用する場合には、吸熱熱交
換器Ｂ８で液冷媒がガス冷媒に相変化し、室内ループ熱
交換器８２でガス冷媒が液冷媒に相変化する。したがっ
て、冷暖房のいずれについても蓄熱を利用する場合には
、前記のように蓄熱槽６０を室内ループ熱交換器８２よ
り高い位置に設置するのではなく、吸熱熱交換器６８を
冷媒の上昇流側に、室内ループ熱交換器８２を下降流側
にそれぞれ配置する。つまり、サイモサイホンの２つの
立ち上がり部分に吸熱熱交換器６８と室内ループ熱交換
器８２とをそれぞれ配置すれば、冷暖房のいずれについ
てもサーモサイホン７５内の冷媒循環を円滑に行うこと
ができる。ただし、暖房運転時のサーモサ・ｒホン７５
内の冷媒循環方向は冷房運転時と逆であるので、２台の
気泡ポンプを使用し、これらを冷暖房で使い分ける。ギ
アポンプを使用する場合は、これを−旦取外して逆向き
に取り付けても良い。

なお、以上に説明した蓄冷熱冷凍サイクルでは、蓄熱槽
ＧＯが室内熱交換器２６に対して並列に設けられている
ため、適当な箇所にフレヤジョイント等を設ければ、蓄
熱槽６０を取り外してもコンプレッサ１０と室内外熱交
換器ＩＬ２Ｂとによって支障なく冷暖房を実行すること
ができる。

［発明の効果コ 以上に説明したように、本発明に係る蓄冷熱冷凍サイク
ルは、蓄熱材が充填された蓄熱槽を室内熱交換器に対し
て並列接続し、この蓄熱材と熱交換可能に蓄熱槽を通る
ループ状配管を別途設け、このループ状配管の途中にこ
の配管中の冷媒を循環させるポンプと他の室内熱交換器
とを設けたものであるから、冷熱蓄熱と高温蓄熱との双
方が可能である。したがって、従来とは違って高温蓄熱
を利用１．た暖房運転だけでなく低温蓄熱を利用した冷
房運転が可能である。また、コンプレッサの運転を停止
して蓄熱槽の蓄熱エネルギだけを利用する省エネルギ運
転を行うことができ、電力消費のピークカットが可能で
ある。コンプレッサを運転しながら蓄熱槽の蓄熱エネル
ギを回収する高能力運転を実行することもでき、冷暖房
運転の立ち上がりスピードの向上や過負荷対応が可能で
ある。

蓄熱エネルギを完全に使い果してからコンプレッサを運
転することもできる。更に、蓄熱槽が室内熱交換器に対
して並列に設けられているため、必要に応じて蓄熱槽を
取り外してもコンプレッサ、ｌ−室内外熱交換器とによ
って支障なく冷暖房を実行することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例に係る蓄冷熱冷凍・“イクルの
構成図、第２図は従来の可逆冷凍サイクルの構成図であ
る。 符号の説明 １０・・・コンプレッサ、１４・・・四方弁、１Ｂ・・
・室外熱交換器、Ｉ８・・・室外ファン、２２・・・可
逆膨張弁、２４・直動二方弁、２Ｂ・・・室内熱交換器
、２Ｂ・・・室内ファン、３０・・・可逆二方弁、３２
・・・アキコム１／−夕、４２・・・直動二方弁、６０
・・・蓄熱槽、６４・・・蓄熱材、６Ｂ・・・蓄熱熱交
換器、６８・・・吸熱熱交換器、７０・・・直動二方弁
、７２・・・ニードル弁、７４・・・可逆二方弁、７５
・・閉ループ形サーモサイホン、 ７６・・・ポンプ、 ８２・・・ 室内ループ熱交換器、 ８４・・・室内ファ ンＯ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、室内外の熱交換器をコンプレッサに直列接続し、こ
   れら室内外熱交換器を通じた冷媒循環方向を正逆切替え
   て冷暖房を行う空気調和機械のための可逆冷凍サイクル
   であって、蓄熱材が充填された蓄熱槽を室内熱交換器に
   対して並列接続し、この蓄熱材と熱交換可能に蓄熱槽を
   通るループ状配管を別途設け、このループ状配管の途中
   にこの配管中の冷媒を循環させるポンプと他の室内熱交
   換器とを設けたことを特徴とする蓄冷熱冷凍サイクル。