JPH04340035A - 蓄冷熱空調システム - Google Patents

蓄冷熱空調システム

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JPH04340035A
JPH04340035A JP13710891A JP13710891A JPH04340035A JP H04340035 A JPH04340035 A JP H04340035A JP 13710891 A JP13710891 A JP 13710891A JP 13710891 A JP13710891 A JP 13710891A JP H04340035 A JPH04340035 A JP H04340035A
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Japan
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heat
heat exchanger
air conditioning
water
compressor
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JP13710891A
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Shozo Miyaji
宮治 正三
Susumu Kojima
晋 小島
Toshihiko Yamanaka
敏彦 山中
Yasuo Isaka
伊坂 安生
Harunobu Mizukami
水上 春信
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Chubu Electric Power Co Inc
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
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Chubu Electric Power Co Inc
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
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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】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は気体水和物を利用した蓄
冷熱空調システムに関する。
【0002】
【従来の技術】水などの原子又は分子が結合してできた
三次元構造骨組の内部に形成されている空隙内に炭化水
素(メタン、エタン、プロパン等)やガス状水和剤(R
−11、R−12、R−21等のフレオンなど) を取
り込んで特定の結晶構造を構成する気体水和物は大きな
蓄冷熱容量を有するので、この気体水和物を蓄冷に利用
することが試みられている。気体水和物を利用した従来
の蓄冷熱空調システムの1 例が図2に示されている。 図2において、1は蓄冷熱槽で、この内部には水和剤1
9及び水20が収容され、かつ、これら水和剤19及び
水20の中には第1の熱交換器9と熱源側熱交換器16
が浸漬されている。この第1の熱交換器9は圧縮機3、
四方切換弁4、室外熱交換器5、絞り8、三方弁7、第
2の熱交換器11及びアキュームレ−タ12と共にヒ−
トポンプを構成している。 一方、熱源側熱交換器16は熱媒循環路24を介して空
調ユニット2に接続され、この熱媒循環路24には第2
の熱交換器11、逆止弁17、ポンプ17、三方弁13
、ホンプ14及び三方弁15が介装されている。
【0003】蓄冷運転時、圧縮機3から吐出された冷媒
ガスは四方切換弁4を通って室外熱交換器5に入り、こ
こでファン6によって送風される外気に放熱することに
よって凝縮液化する。この液冷媒は絞り8に入って絞ら
れることによって断熱膨張した後、三方弁7を経て第1
の熱交換器9中を流過する過程で管外の水和剤19及び
水20を冷却することによって蒸発気化する。次いで、
この冷媒ガスはアキュームレ−タ12を経て圧縮機3に
戻る。 水和剤19及び水20が冷却されると、気体水和物21
が生成され、この気体水和物21の生成に費やされた潜
熱が冷熱として蓄冷熱槽1内に蓄えられる。
【0004】蓄冷熱槽1内に蓄えられた冷熱を取り出す
場合には放冷運転が行われる。この放冷運転時、熱媒例
えば水が熱源側熱交換器16を流過する過程で管外の気
体水和物21と熱交換して冷却された後、第2の熱交換
器11、逆止弁17、ポンプ18を経て空調ユニット2
に送られ、ここで放冷することによって昇温する。昇温
した水は三方弁13、ポンプ14、三方弁15を経て熱
源側熱交換器16に循環する。この過程で気体水和物2
1はその潜熱を水に与えることによって徐々に水和剤1
9と水20とに分解される。
【0005】冷房運転時、圧縮機3から吐出された冷媒
は四方切換弁4を経て室外熱交換器5で凝縮液化し、絞
り8、三方弁7を経て第2の熱交換器11で蒸発気化し
、四方切換弁4、アキュームレ−タ12を経て圧縮機3
に循環する。一方、第2の熱交換器11で冷媒と熱交換
することによって冷却された水は逆止弁17、ポンプ1
8を経て空調ユニット2に送られ、ここで冷房すること
によって昇温した後、三方弁13、ポンプ14、三方弁
15を経て再び第2の熱交換器11に循環する。
【0006】蓄熱運転時、圧縮機3から吐出された冷媒
は四方切換弁4を経て第2の熱交換器11で凝縮液化し
、三方弁7、絞り8を経て室外熱交換器5で蒸発気化し
、四方切換弁4、アキュームレ−タ12を経て圧縮機3
に循環する。一方、第2の熱交換器11で冷媒と熱交換
することによって加熱された水は三方弁13、ポンプ1
4、三方弁15をこの順に経て熱源側熱交換器16に入
り、ここで管外の水を加熱することにより降温した後、
再び第2の熱交換器11に循環する。かくして、蓄冷熱
槽1内の水が昇温し、これに要した顕熱が蓄冷熱槽1内
に蓄熱される。
【0007】蓄冷熱槽1内に蓄熱された熱を取り出す場
合には放熱運転が行われる。この放熱運転時、水が熱源
側熱交換器16、第2の熱交換器11、逆止弁17、ポ
ンプ18、空調ユニット2、三方弁13、ポンプ14、
三方弁15をこの順に経て熱源側熱交換器16に循環し
、熱源側熱交換器16内を流過する過程で管外の水から
吸熱することによって昇温し、空調ユニット2で放熱す
ることによって降温する。
【0008】暖房運転時、冷媒が圧縮機3、四方切換弁
4を経て第2の熱交換器11で凝縮液化し、三方弁7、
絞り8を経て室外熱交換器5で蒸発気化して四方切換弁
4、アキュームレ−タ12を経て圧縮機3に循環する。 第2の熱交換器11で冷媒と熱交換することによって加
熱された水は逆止弁17、ポンプ18を経て空調ユニッ
ト2に入りここで暖房することによって降温した後、三
方弁13、ポンプ14、三方弁15を経て第2の熱交換
器11に循環する。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】上記従来のシステムに
おいては、その蓄熱運転時、蓄冷熱槽1内に貯溜された
水の温度上昇による顕熱分しか蓄冷熱槽1内に蓄熱でき
ず、従って、放熱運転時においてもこの顕熱分しか放熱
できないという問題があった。
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明は上記に鑑み、暖
房運転時に気体水和物を生成させ、生成時の潜熱を熱源
として熱媒を加熱しようとするものであって、その要旨
とするところは、水和剤と水とが収容された蓄冷熱槽と
、圧縮機、四方切換弁、室外熱交換器、絞り、第1の熱
交換器及び第2の熱交換器からなるヒ−トポンプと、空
調ユニットとを具備し、上記蓄冷熱槽内に上記空調ユニ
ットに熱媒循環路を介して接続された熱源側熱交換器と
上記ヒートポンプの第1の熱交換器をそれぞれ配設し、
かつ、上記熱媒循環路中に上記ヒ−トポンプの第2の熱
交換器を介装してなる蓄冷熱空調システムにおいて、上
記ヒ−トポンプの第1の熱交換器と第2の熱交換器との
間に第2の絞りを設け、上記第1の熱交換器を蒸発器、
第2の熱交換器を凝縮器とし上記圧縮機及び上記第2の
絞りと協働してヒ−トポンプサイクルを形成する冷媒回
路を構成したことを特徴とする蓄冷熱空調システムにあ
る。
【0011】
【作用】本発明においては、上記構成を具えているため
、暖房運転時、冷媒は圧縮機から四方切換弁を経て第2
の熱交換器で冷媒を加熱することにより凝縮液化し、第
2の絞りで断熱膨張し、第1の熱交換器で管外の水和剤
及び水を冷却して気体水和物を生成することにより自身
は蒸発気化して圧縮機に戻る。一方、第2の熱交換器で
冷媒により加熱された熱媒は空調ユニットに入り、ここ
で暖房することによって降温した後再び第2の熱交換器
に循環する。
【0012】
【実施例】本発明の1実施例が図1に示されている。第
1の熱交換器9と第2の熱交換器11との間に膨張弁等
の第2の絞り10が介装され、この第2の絞り10と並
列に第2の熱交換器11への冷媒の流れを許容するが、
これと逆方向への冷媒の流れを阻止する逆止弁23が配
列されている。また、絞り8と並列に室外熱交換器5へ
の冷媒の流れを許容するが、これと逆方向への冷媒の流
れを阻止する逆止弁22が配設されている。他の構成は
第2図に示す従来のものと同様であり、対応する部材に
は同じ符号が付されている。
【0013】蓄冷運転時、圧縮機3から吐出された冷媒
ガスは四方切換弁4を通って室外熱交換器5に入り、こ
こでファン6によって送風される外気に放熱することに
よって凝縮液化する。この液冷媒は絞り8に入って断熱
膨張した後、三方弁7を経て第1の熱交換器9で管外の
水和剤19及び水20を冷却することによって蒸発気化
する。次いで、この冷媒ガスはアキュームレ−タ12を
経て圧縮機3に戻る。水和剤19及び水20は冷却され
ることにより気体水和物21を生成し、この生成に費や
された潜熱が冷熱として蓄冷熱槽1内に蓄えられる。
【0014】放冷運転時、水が熱源側熱交換器16で冷
却された後、第2の熱交換器11、逆止弁17、ポンプ
18を経て空調ユニット2に送られ、ここで放冷するこ
とによって昇温し、三方弁13、ポンプ14、三方弁1
5を経て熱源側熱交換器16に循環する。この過程で気
体水和物21はその潜熱を水に与えることによって徐々
に水和剤19と水20とに分解される。
【0015】冷房運転時、圧縮機3から吐出された冷媒
は四方切換弁4を経て室外熱交換器5で凝縮液化し、絞
り8、三方弁7、逆止弁23を経て第2の熱交換器11
で蒸発気化した後、四方切換弁4、アキュームレ−タ1
2を経て圧縮機3に循環する。一方、第2の熱交換器1
1で冷媒と熱交換することによって冷却された水は逆止
弁17、ポンプ18を経て空調ユニット2に入りここで
冷房することによって昇温した後、三方弁13、ポンプ
14、三方弁15を経て再び第2の熱交換器11に循環
する。
【0016】蓄熱運転時、圧縮機3から吐出された冷媒
は四方切換弁4を経て第2の熱交換器11で凝縮液化し
、絞り10で断熱膨張し、三方弁7、逆止弁22を経て
室外熱交換器5で蒸発気化し、四方切換弁4、アキュー
ムレ−タ12を経て圧縮機3に循環する。一方、第2の
熱交換器11で冷媒と熱交換することによって加熱され
た水は三方弁13、ポンプ14、三方弁15を経て熱源
側熱交換器16入りここで管外の水を加熱することによ
り降温した後、再び第2の熱交換器11に循環する。
【0017】放熱運転時、水は熱源側熱交換器16、第
2の熱交換器11、逆止弁17、ポンプ18、空調ユニ
ット2、三方弁13、ポンプ14、三方弁15をこの順
に経て熱源側熱交換器16に循環し、熱源側熱交換器1
6内を流過する過程で管外の水から吸熱することによっ
て昇温し、空調ユニット2で放熱することによって降温
する。空気を熱源として暖房運転する場合には、冷媒は
圧縮機3、四方切換弁4、第2の熱交換器11、第2の
絞り10、三方弁7、逆止弁22、室外熱交換器5、四
方切換弁4、アキュームレ−タ12をこの順に経て圧縮
機3に循環し、水は第2の熱交換器11、逆止弁17、
ポンプ18、空調ユニット2、三方弁13、ポンプ14
、三方弁15を経て第2の熱交換器11に循環する。か
くして、水は第2の熱交換器11で冷媒と熱交換するこ
とにより昇温し、空調ユニット2で暖房することによっ
て降温する。
【0018】気体水和物の潜熱を熱源として暖房運転す
る場合には、圧縮機3から吐出された冷媒は四方切換弁
4を経て第2の熱交換器11で水を加熱することによっ
て凝縮液化し、第2の絞り10で断熱膨張し、三方弁7
を経て第1の熱交換器9で凝縮液化した後アキュームレ
−タ12を経て圧縮機3に循環し、第1の熱交換器9を
流過する過程で管外の水和剤19及び水20を冷却する
ことによって気体水和物21を生成させる。一方、第2
の熱交換器11で加熱された水は逆止弁17、ポンプ1
8を経て空調ユニット2内に送られ、ここで暖房するこ
とによって降温した後三方弁13、ポンプ14、三方弁
15を経て再び第2の熱交換器11内に循環する。この
暖房運転時、ヒ−トポンプサイクルは蓄冷熱槽1内の水
20の顕熱又は気体水和物21を生成する際の潜熱を熱
源として運転されるので、その暖房能力及び成績係数は
空気を熱源として運転する場合に比し大巾に向上する。 なお、昼間にこの暖房運転によって生成した気体水和物
21を利用し夜間に蓄熱運転を行うこともできる。
【0019】
【発明の効果】本発明においては、ヒ−トポンプの第1
熱交換器と第2熱交換器との間に第2の絞りを設け、暖
房運転時、第1熱交換器を蒸発器、第2の熱交換器を凝
縮器として圧縮機及び第2の絞りと協働してヒ−トポン
プサイクルを形成するため、蓄冷熱槽内の水又は水和剤
を冷却して気体水和物を生成させ、その際の潜熱を利用
して暖房できるので、暖房能力及び成績係数を大巾に向
上できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の1実施例を示す系統図である。
【図2】従来のシステムの1例を示す系統図である。
【符号の説明】
1  蓄冷熱槽 19  水和剤 20  水 21  気体水和物 3  圧縮機 4  四方切換弁 5  室外熱交換器 8  絞り 9  第1の熱交換器 11  第2の熱交換器 2  空調ユニット 16  熱源側熱交換器 24  熱媒循環路 10  第2の絞り

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】  水和剤と水とが収容された蓄冷熱槽と
    、圧縮機、四方切換弁、室外熱交換器、絞り、第1の熱
    交換器及び第2の熱交換器からなるヒ−トポンプと、空
    調ユニットとを具備し、上記蓄冷熱槽内に上記空調ユニ
    ットに熱媒循環路を介して接続された熱源側熱交換器と
    上記ヒートポンプの第1の熱交換器をそれぞれ配設し、
    かつ、上記熱媒循環路中に上記ヒ−トポンプの第2の熱
    交換器を介装してなる蓄冷熱空調システムにおいて、上
    記ヒ−トポンプの第1の熱交換器と第2の熱交換器との
    間に第2の絞りを設け、上記第1の熱交換器を蒸発器、
    第2の熱交換器を凝縮器とし上記圧縮機及び上記第2の
    絞りと協働してヒ−トポンプサイクルを形成する冷媒回
    路を構成したことを特徴とする蓄冷熱空調システム。
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