JPH05346245A - 蓄熱式空気調和機 - Google Patents
蓄熱式空気調和機Info
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- JPH05346245A JPH05346245A JP4154683A JP15468392A JPH05346245A JP H05346245 A JPH05346245 A JP H05346245A JP 4154683 A JP4154683 A JP 4154683A JP 15468392 A JP15468392 A JP 15468392A JP H05346245 A JPH05346245 A JP H05346245A
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- F28D20/021—Heat storage plants or apparatus in general; Regenerative heat-exchange apparatus not covered by groups F28D17/00 or F28D19/00 using latent heat the latent heat storage material and the heat-exchanging means being enclosed in one container
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
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- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Other Air-Conditioning Systems (AREA)
- Compression-Type Refrigeration Machines With Reversible Cycles (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 本発明は蓄熱式空気調和機の氷蓄熱槽を有す
るサイクルに関するもので、高効率かつコンパクトな氷
蓄熱槽を提供すること。 【構成】 熱源側と連通した１次側サイクルと、負荷側
と連通した２次側サイクルとより構成される蓄熱式空気
調和機において、蓄熱槽内の熱交換器を、管径の異なる
２種類以上の伝熱管１３ａ，１３ｂを並列に接続して構
成し、かつ正三角形状に配列した管径の大きい伝熱管１
３ａ群の中心に管径の小さい伝熱管１３ｂが位置するよ
う配列することにより、高効率化及びコンパクト化を図
るものである。
るサイクルに関するもので、高効率かつコンパクトな氷
蓄熱槽を提供すること。 【構成】 熱源側と連通した１次側サイクルと、負荷側
と連通した２次側サイクルとより構成される蓄熱式空気
調和機において、蓄熱槽内の熱交換器を、管径の異なる
２種類以上の伝熱管１３ａ，１３ｂを並列に接続して構
成し、かつ正三角形状に配列した管径の大きい伝熱管１
３ａ群の中心に管径の小さい伝熱管１３ｂが位置するよ
う配列することにより、高効率化及びコンパクト化を図
るものである。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、空気を熱源とする空気
調和機において、夜間電力を利用するための蓄熱機能、
及びその制御機能を備えた蓄熱式空気調和機に関する。
調和機において、夜間電力を利用するための蓄熱機能、
及びその制御機能を備えた蓄熱式空気調和機に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の蓄熱式空気調和機については、既
にさまざまな開発がなされており、例えば、冷凍・第６
２巻第７１４号（昭和６２年４月号）Ｐ３５８に示され
ているような蓄熱式空気調和機がある。
にさまざまな開発がなされており、例えば、冷凍・第６
２巻第７１４号（昭和６２年４月号）Ｐ３５８に示され
ているような蓄熱式空気調和機がある。
【０００３】その基本的な技術について述べると、図４
に示すように、空冷ヒ−トポンプ１は、圧縮機２，四方
弁３，室外側熱交換器４，室外側膨張弁５，フロン対ブ
ライン熱交換器６を環状に順次接続して冷凍サイクルＡ
を形成し、一方、フロン対ブライン熱交換器６，ブライ
ン対水熱交換器７，蓄熱槽８，ブラインポンプ９を環状
に順次接続してブライン循環サイクルＢを形成してい
る。
に示すように、空冷ヒ−トポンプ１は、圧縮機２，四方
弁３，室外側熱交換器４，室外側膨張弁５，フロン対ブ
ライン熱交換器６を環状に順次接続して冷凍サイクルＡ
を形成し、一方、フロン対ブライン熱交換器６，ブライ
ン対水熱交換器７，蓄熱槽８，ブラインポンプ９を環状
に順次接続してブライン循環サイクルＢを形成してい
る。
【０００４】また、負荷側についてはブライン対水熱交
換器７，蓄熱槽８，冷温水ポンプ１０，室内機１２を環
状に順次接続して冷温水循環サイクルＣを形成してい
る。
換器７，蓄熱槽８，冷温水ポンプ１０，室内機１２を環
状に順次接続して冷温水循環サイクルＣを形成してい
る。
【０００５】この蓄熱式空気調和機において夜間運転
は、冷凍サイクルＡにおいて四方弁３によって製氷運
転，蓄熱運転が切り替えられ、製氷運転時は図４中の実
線矢印の方向に冷媒が流れて冷房サイクルが形成され、
フロン対ブライン熱交換器６を介してブライン循環サイ
クルＢにおける蓄熱槽８内の伝熱管の周囲に氷として蓄
冷される。
は、冷凍サイクルＡにおいて四方弁３によって製氷運
転，蓄熱運転が切り替えられ、製氷運転時は図４中の実
線矢印の方向に冷媒が流れて冷房サイクルが形成され、
フロン対ブライン熱交換器６を介してブライン循環サイ
クルＢにおける蓄熱槽８内の伝熱管の周囲に氷として蓄
冷される。
【０００６】また、蓄熱運転時には図４中の破線方向に
冷媒が流れて暖房サイクルが形成され、同じくフロン対
ブライン熱交換器６を介してブライン循環サイクルＢに
おける蓄熱槽８内に温水として蓄熱される。この場合、
ブライン対水熱交換器７は使用されない。
冷媒が流れて暖房サイクルが形成され、同じくフロン対
ブライン熱交換器６を介してブライン循環サイクルＢに
おける蓄熱槽８内に温水として蓄熱される。この場合、
ブライン対水熱交換器７は使用されない。
【０００７】一方、昼間運転は、冷温水循環サイクルＣ
において蓄熱槽８内の冷温水を冷温水ポンプ１０により
室内機１２へ送り、冷暖房を行う。この際、冷温水循環
サイクルＣでの効率を高めるべく、冷凍サイクルＡ、ブ
ライン循環サイクルＢを冷房、あるいは暖房モ−ドで運
転して、ブライン対水熱交換器７を介して冷温水循環サ
イクルＣ内の冷温水の予冷、あるいは予熱を行う。
において蓄熱槽８内の冷温水を冷温水ポンプ１０により
室内機１２へ送り、冷暖房を行う。この際、冷温水循環
サイクルＣでの効率を高めるべく、冷凍サイクルＡ、ブ
ライン循環サイクルＢを冷房、あるいは暖房モ−ドで運
転して、ブライン対水熱交換器７を介して冷温水循環サ
イクルＣ内の冷温水の予冷、あるいは予熱を行う。
【０００８】以上のように、夜間の余剰電力エネルギー
を熱に変換して蓄熱しておき、昼間にその電力を利用す
ることにより、昼間の高負荷時刻における電力ピークを
抑え、電力利用の平準化が可能である。
を熱に変換して蓄熱しておき、昼間にその電力を利用す
ることにより、昼間の高負荷時刻における電力ピークを
抑え、電力利用の平準化が可能である。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述の
従来例では、熱源側と負荷側との間に熱交換器２台を介
しているため効率が悪く、また負荷側へは冷温水を直接
搬送するため、水漏れ事故が生じた場合、近年ＯＡ化が
進展したオフィス内のＯＡ機器への水損は避けられない
という欠点を有していた。
従来例では、熱源側と負荷側との間に熱交換器２台を介
しているため効率が悪く、また負荷側へは冷温水を直接
搬送するため、水漏れ事故が生じた場合、近年ＯＡ化が
進展したオフィス内のＯＡ機器への水損は避けられない
という欠点を有していた。
【００１０】そこで、本発明は、高効率で、かつ安全性
の高い蓄熱式空気調和機を提供することを目的とするも
のである。
の高い蓄熱式空気調和機を提供することを目的とするも
のである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決する本発
明の技術的手段は、蓄熱槽を介して１次側冷凍サイクル
と２次側冷凍サイクルとからなる蓄熱式空気調和機にお
いて、蓄熱槽内の熱交換器を管径の異なる２種類以上の
伝熱管を並列に接続して構成し、かつ正三角形状に配列
した管径の大きい伝熱管群の中心に管径の小さい伝熱管
が位置するよう配列したものである。
明の技術的手段は、蓄熱槽を介して１次側冷凍サイクル
と２次側冷凍サイクルとからなる蓄熱式空気調和機にお
いて、蓄熱槽内の熱交換器を管径の異なる２種類以上の
伝熱管を並列に接続して構成し、かつ正三角形状に配列
した管径の大きい伝熱管群の中心に管径の小さい伝熱管
が位置するよう配列したものである。
【００１２】
【作用】この技術的手段による作用は次のようになる。
【００１３】圧縮機、四方弁、室外側熱交換器、膨張
弁、第１切替弁、冷媒対冷媒熱交換器の１次側熱交換
部、蓄熱槽内の１次側熱交換部とを連通した１次側冷凍
サイクルにおいて、第１切替弁を切替えて冷媒対冷媒熱
交換器を使用せずに、第２切替弁を切替えて蓄熱槽の熱
交換器を使用する状態にし、膨張弁を所定の開度に設定
して、夜間に安価な夜間電力を利用して蓄冷または蓄熱
運転を行う。
弁、第１切替弁、冷媒対冷媒熱交換器の１次側熱交換
部、蓄熱槽内の１次側熱交換部とを連通した１次側冷凍
サイクルにおいて、第１切替弁を切替えて冷媒対冷媒熱
交換器を使用せずに、第２切替弁を切替えて蓄熱槽の熱
交換器を使用する状態にし、膨張弁を所定の開度に設定
して、夜間に安価な夜間電力を利用して蓄冷または蓄熱
運転を行う。
【００１４】これにより、蓄熱槽内の熱交換器の管径の
異なる伝熱管を介して蓄熱材である水に蓄冷または蓄熱
しておく。
異なる伝熱管を介して蓄熱材である水に蓄冷または蓄熱
しておく。
【００１５】一方、昼間運転においては、１次側冷凍サ
イクルにおいて切替弁の制御により蓄熱槽の１次側熱交
換部を使用しない状態で運転し、蓄熱槽内の蓄冷熱に加
えて、冷媒対冷媒熱交換器を介して１次側冷凍サイクル
における冷房・暖房能力を２次側冷凍サイクル内の冷媒
へ熱交換する２次側冷凍サイクルの運転を行う。
イクルにおいて切替弁の制御により蓄熱槽の１次側熱交
換部を使用しない状態で運転し、蓄熱槽内の蓄冷熱に加
えて、冷媒対冷媒熱交換器を介して１次側冷凍サイクル
における冷房・暖房能力を２次側冷凍サイクル内の冷媒
へ熱交換する２次側冷凍サイクルの運転を行う。
【００１６】即ち、蓄熱槽内に蓄冷熱として蓄えられた
水と冷媒が、蓄熱槽内の熱交換器を介して熱交換して、
その冷媒を冷媒搬送ポンプにて室内側熱交換器へ搬送し
て室内空気と熱交換（冷房または暖房）する。
水と冷媒が、蓄熱槽内の熱交換器を介して熱交換して、
その冷媒を冷媒搬送ポンプにて室内側熱交換器へ搬送し
て室内空気と熱交換（冷房または暖房）する。
【００１７】従って、夜間電力を利用した蓄冷熱により
昼間に暖房、または冷房運転が行える。また、特に冷房
運転の場合、夜間製氷運転において蓄熱槽内の熱交換器
の管径の異なる伝熱管周囲にそれぞれ着氷する。
昼間に暖房、または冷房運転が行える。また、特に冷房
運転の場合、夜間製氷運転において蓄熱槽内の熱交換器
の管径の異なる伝熱管周囲にそれぞれ着氷する。
【００１８】この時、正三角形状に配列した管径の大き
い伝熱管群の中心に管径の小さい伝熱管が位置するよう
配列しているため、同一管径の伝熱管による配列に比べ
て蓄熱槽内容積に占める氷の割合を大きくすることが可
能になるとともに、効率の良い製氷運転を行うことがで
き、また室内熱負荷に対する応答性が高まる。
い伝熱管群の中心に管径の小さい伝熱管が位置するよう
配列しているため、同一管径の伝熱管による配列に比べ
て蓄熱槽内容積に占める氷の割合を大きくすることが可
能になるとともに、効率の良い製氷運転を行うことがで
き、また室内熱負荷に対する応答性が高まる。
【００１９】
【実施例】以下、本発明の一実施例を添付図面に基づい
て説明を行うが、従来と同一構成については同一符号を
付し、その詳細な説明を省略する。
て説明を行うが、従来と同一構成については同一符号を
付し、その詳細な説明を省略する。
【００２０】図１は本発明の一実施例の蓄熱式空気調和
機の冷凍サイクル図である。この実施例の蓄熱式空気調
和機は、室外ユニット１１と室内ユニット１２とからな
る。
機の冷凍サイクル図である。この実施例の蓄熱式空気調
和機は、室外ユニット１１と室内ユニット１２とからな
る。
【００２１】室外ユニット１１は、圧縮機２、四方弁
３、室外側熱交換器４、膨張弁５、三方弁ＫＶ１、１次
側熱交換部１４ａと２次側熱交換部１４ｂとからなる冷
媒対冷媒熱交換器ＨＥＸ、三方弁ＫＶ３、蓄熱材として
水１６を充填した蓄熱槽ＳＴＲ内の熱交換器１３からな
る蓄熱槽ＳＴＲ、三方弁ＫＶ４、及び冷媒搬送ポンプＰ
Ｍとから構成されている。
３、室外側熱交換器４、膨張弁５、三方弁ＫＶ１、１次
側熱交換部１４ａと２次側熱交換部１４ｂとからなる冷
媒対冷媒熱交換器ＨＥＸ、三方弁ＫＶ３、蓄熱材として
水１６を充填した蓄熱槽ＳＴＲ内の熱交換器１３からな
る蓄熱槽ＳＴＲ、三方弁ＫＶ４、及び冷媒搬送ポンプＰ
Ｍとから構成されている。
【００２２】室内ユニット１２は、室内側熱交換器１７
から構成されている。また、図２は図１中の蓄熱槽ＳＴ
Ｒの縦方向の断面図である。蓄熱槽ＳＴＲ内の熱交換器
１３は、蓄熱槽ＳＴＲ内の管径の大きい伝熱管１３ａと
管径の小さい伝熱管１３ｂとを並列に接続し、かつその
配列は図２に示すように、管径の大きい伝熱管１３ａの
中心（正三角形の頂点と等距離に位置する点）に管径の
小さい伝熱管１３ｂが配列されている。
から構成されている。また、図２は図１中の蓄熱槽ＳＴ
Ｒの縦方向の断面図である。蓄熱槽ＳＴＲ内の熱交換器
１３は、蓄熱槽ＳＴＲ内の管径の大きい伝熱管１３ａと
管径の小さい伝熱管１３ｂとを並列に接続し、かつその
配列は図２に示すように、管径の大きい伝熱管１３ａの
中心（正三角形の頂点と等距離に位置する点）に管径の
小さい伝熱管１３ｂが配列されている。
【００２３】更に、前記伝熱管の１系統（パス）当たり
の配管長さについては、管径の大きい伝熱管１３ａの圧
力損失と、管径の小さい伝熱管１３ｂの圧力損失を等し
くして冷媒の分流を均一に行うために、圧力損失の小さ
い、管径の大きい伝熱管１３ａを長く、圧力損失の大き
い、管径の小さい伝熱管１３ｂを短く設定している。
の配管長さについては、管径の大きい伝熱管１３ａの圧
力損失と、管径の小さい伝熱管１３ｂの圧力損失を等し
くして冷媒の分流を均一に行うために、圧力損失の小さ
い、管径の大きい伝熱管１３ａを長く、圧力損失の大き
い、管径の小さい伝熱管１３ｂを短く設定している。
【００２４】室外ユニット１１において、圧縮機２と、
四方弁３と、室外側熱交換器４と、膨張弁５とを順次連
通し、さらに三方弁ＫＶ１を介して冷媒対冷媒熱交換器
ＨＥＸの１次側熱交換部１４ａと、蓄熱槽ＳＴＲ内の熱
交換器１３とを並列に連通して１次側冷凍サイクルを形
成している。
四方弁３と、室外側熱交換器４と、膨張弁５とを順次連
通し、さらに三方弁ＫＶ１を介して冷媒対冷媒熱交換器
ＨＥＸの１次側熱交換部１４ａと、蓄熱槽ＳＴＲ内の熱
交換器１３とを並列に連通して１次側冷凍サイクルを形
成している。
【００２５】一方、蓄熱槽内ＳＴＲ内の熱交換器１３
と、冷媒対冷媒熱交換器ＨＥＸの２次側熱交換部１４ｂ
と、可逆式冷媒搬送ポンプＰＭと、室内側熱交換器１７
とを順次連通してなる２次側冷凍サイクルを形成してい
る。
と、冷媒対冷媒熱交換器ＨＥＸの２次側熱交換部１４ｂ
と、可逆式冷媒搬送ポンプＰＭと、室内側熱交換器１７
とを順次連通してなる２次側冷凍サイクルを形成してい
る。
【００２６】また、蓄熱槽ＳＴＲ内の熱交換器１３は、
蓄熱槽ＳＴＲの出入口に設置した三方弁ＫＶ３及びＫＶ
４の制御により、１次側冷凍サイクルまたは２次側冷凍
サイクルに連通される。
蓄熱槽ＳＴＲの出入口に設置した三方弁ＫＶ３及びＫＶ
４の制御により、１次側冷凍サイクルまたは２次側冷凍
サイクルに連通される。
【００２７】次に、この−実施例の構成における作用を
説明する。（表１）は本実施例における各場合の四方弁
３、膨張弁５、三方弁ＫＶ１，ＫＶ３，ＫＶ４の開閉状
態、及び各熱交換器の作用状態（蒸発器、あるいは凝縮
器）を示す。以下、（表１）を参照して説明する。
説明する。（表１）は本実施例における各場合の四方弁
３、膨張弁５、三方弁ＫＶ１，ＫＶ３，ＫＶ４の開閉状
態、及び各熱交換器の作用状態（蒸発器、あるいは凝縮
器）を示す。以下、（表１）を参照して説明する。
【００２８】
【表１】
【００２９】尚、四方弁３のモ−ドについては、圧縮機
２吐出側と室外側熱交換器４とを、かつ、圧縮機２吸入
側と蓄熱槽ＳＴＲとを連通する場合を冷房モ−ド、圧縮
機２吐出側と蓄熱槽ＳＴＲとを、かつ、圧縮機２吸入側
と室外側熱交換器４とを連通する場合を暖房モ−ドと定
義する。
２吐出側と室外側熱交換器４とを、かつ、圧縮機２吸入
側と蓄熱槽ＳＴＲとを連通する場合を冷房モ−ド、圧縮
機２吐出側と蓄熱槽ＳＴＲとを、かつ、圧縮機２吸入側
と室外側熱交換器４とを連通する場合を暖房モ−ドと定
義する。
【００３０】三方弁ＫＶ１については１次側冷凍サイク
ル内にて蓄熱槽ＳＴＲと膨張弁５とを連通する設定を第
１モ−ド，冷媒対冷媒熱交換器ＨＥＸと膨張弁５とを連
通する設定を第２モ−ドと定義する。
ル内にて蓄熱槽ＳＴＲと膨張弁５とを連通する設定を第
１モ−ド，冷媒対冷媒熱交換器ＨＥＸと膨張弁５とを連
通する設定を第２モ−ドと定義する。
【００３１】また、三方弁ＫＶ３及び三方弁ＫＶ４につ
いては蓄熱槽ＳＴＲ内の熱交換器１３を１次側冷凍サイ
クルに連通する設定を１次側モード、蓄熱槽ＳＴＲ内の
熱交換器１３を２次側冷凍サイクルに連通するモードを
２次側モードと定義する。
いては蓄熱槽ＳＴＲ内の熱交換器１３を１次側冷凍サイ
クルに連通する設定を１次側モード、蓄熱槽ＳＴＲ内の
熱交換器１３を２次側冷凍サイクルに連通するモードを
２次側モードと定義する。
【００３２】まず、夜間の製氷・蓄熱運転（１次側冷凍
サイクル）について説明する。１次側冷凍サイクルにお
いて、蓄熱槽ＳＴＲが作用し、冷媒対冷媒熱交換器ＨＥ
Ｘは作用しないように三方弁ＫＶ１を切替え、２次側冷
凍サイクル内の冷媒搬送ポンプＰＭは停止している。
サイクル）について説明する。１次側冷凍サイクルにお
いて、蓄熱槽ＳＴＲが作用し、冷媒対冷媒熱交換器ＨＥ
Ｘは作用しないように三方弁ＫＶ１を切替え、２次側冷
凍サイクル内の冷媒搬送ポンプＰＭは停止している。
【００３３】また、蓄熱槽内ＳＴＲ内の熱交換器１３
は、三方弁ＫＶ３，三方弁ＫＶ４を切替えて１次側冷凍
サイクルに連通している。この場合の１次側冷凍サイク
ルの作用を以下説明していく。
は、三方弁ＫＶ３，三方弁ＫＶ４を切替えて１次側冷凍
サイクルに連通している。この場合の１次側冷凍サイク
ルの作用を以下説明していく。
【００３４】夜間製氷運転；四方弁３を冷房モ−ド，膨
張弁５を所定の開度，三方弁ＫＶ１を第１モ−ド、三方
弁ＫＶ３及び三方弁ＫＶ４を１次側モードとする。
張弁５を所定の開度，三方弁ＫＶ１を第１モ−ド、三方
弁ＫＶ３及び三方弁ＫＶ４を１次側モードとする。
【００３５】この時、圧縮機２から送られる高温高圧の
冷媒は、室外側熱交換器４にて凝縮し、膨張弁５で減圧
されて液あるいは二相状態となり、蓄熱槽ＳＴＲ内の熱
交換器１３の管内にて蒸発して水１６から吸熱した後、
圧縮機２へ戻る。
冷媒は、室外側熱交換器４にて凝縮し、膨張弁５で減圧
されて液あるいは二相状態となり、蓄熱槽ＳＴＲ内の熱
交換器１３の管内にて蒸発して水１６から吸熱した後、
圧縮機２へ戻る。
【００３６】即ち、蓄熱槽ＳＴＲ内の水１６は蓄熱槽Ｓ
ＴＲ内の熱交換器１３の管径の大きい伝熱管１３ａ及び
管径の小さい伝熱管１３ｂを介して熱を奪われるため、
前記伝熱管１３ａ及び１３ｂの外表面に氷が生成され
る。
ＴＲ内の熱交換器１３の管径の大きい伝熱管１３ａ及び
管径の小さい伝熱管１３ｂを介して熱を奪われるため、
前記伝熱管１３ａ及び１３ｂの外表面に氷が生成され
る。
【００３７】この時の蓄熱槽ＳＴＲ内の熱交換器１３に
おける着氷状態を図３に示す。蓄熱槽ＳＴＲ内の熱交換
器１３は、正三角形状に配列した管径の大きい伝熱管群
１３ａの中心に管径の小さい伝熱管１３ｂが位置するよ
うに配列しているため、図３に示すように、同一管径の
伝熱管による配列に比べて、蓄熱槽内容積に占める氷の
割合を大きくすることが可能になり、効率の良い製氷運
転が行える。
おける着氷状態を図３に示す。蓄熱槽ＳＴＲ内の熱交換
器１３は、正三角形状に配列した管径の大きい伝熱管群
１３ａの中心に管径の小さい伝熱管１３ｂが位置するよ
うに配列しているため、図３に示すように、同一管径の
伝熱管による配列に比べて、蓄熱槽内容積に占める氷の
割合を大きくすることが可能になり、効率の良い製氷運
転が行える。
【００３８】夜間蓄熱運転；四方弁３を暖房モ−ド，膨
張弁５を所定の開度，三方弁ＫＶ１を第１モ−ドとす
る。この時、圧縮機２から送られる高温高圧の冷媒は、
蓄熱槽ＳＴＲ内の熱交換器１３の管内にて凝縮して蓄熱
材である水１６へ放熱した後、膨張弁５で減圧されて液
あるいは二相状態となり、室外側熱交換器４の管内にて
蒸発して室外から吸熱した後、圧縮機２へ戻る。
張弁５を所定の開度，三方弁ＫＶ１を第１モ−ドとす
る。この時、圧縮機２から送られる高温高圧の冷媒は、
蓄熱槽ＳＴＲ内の熱交換器１３の管内にて凝縮して蓄熱
材である水１６へ放熱した後、膨張弁５で減圧されて液
あるいは二相状態となり、室外側熱交換器４の管内にて
蒸発して室外から吸熱した後、圧縮機２へ戻る。
【００３９】即ち、蓄熱槽ＳＴＲ内の水１６は、蓄熱槽
ＳＴＲ内の熱交換器１３の管径の大きい伝熱管１３ａ及
び管径の小さい伝熱管１３ｂを介して加熱され、温水と
して蓄熱される。
ＳＴＲ内の熱交換器１３の管径の大きい伝熱管１３ａ及
び管径の小さい伝熱管１３ｂを介して加熱され、温水と
して蓄熱される。
【００４０】次に、昼間運転（２次側冷凍サイクル）に
ついて説明する。この場合、蓄熱槽ＳＴＲには蓄冷（蓄
熱）されており、１次側冷凍サイクルにおいて三方弁Ｋ
Ｖ１を第１モ−ドとして冷媒対冷媒熱交換器ＨＥＸの２
次側熱交換部１４ａを蒸発器（凝縮器）として作用させ
て運転を行う。
ついて説明する。この場合、蓄熱槽ＳＴＲには蓄冷（蓄
熱）されており、１次側冷凍サイクルにおいて三方弁Ｋ
Ｖ１を第１モ−ドとして冷媒対冷媒熱交換器ＨＥＸの２
次側熱交換部１４ａを蒸発器（凝縮器）として作用させ
て運転を行う。
【００４１】同時に、２次側冷凍サイクルにおいて、三
方弁ＫＶ３、及びＫＶ４を２次側モードとして、冷媒対
冷媒熱交換器ＨＥＸの２次側熱交換部１４ｂを作用させ
て運転を行う。
方弁ＫＶ３、及びＫＶ４を２次側モードとして、冷媒対
冷媒熱交換器ＨＥＸの２次側熱交換部１４ｂを作用させ
て運転を行う。
【００４２】この状態で、２次側冷凍サイクル内の冷媒
は、冷媒搬送ポンプＰＭにて、蓄熱槽ＳＴＲ内の熱交換
器１３及び冷媒対冷媒熱交換器ＨＥＸの２次側１４ｂに
送られ、蓄熱槽ＳＴＲ内の蓄熱材である水１６及び１次
側冷凍サイクルの冷媒と熱交換される。
は、冷媒搬送ポンプＰＭにて、蓄熱槽ＳＴＲ内の熱交換
器１３及び冷媒対冷媒熱交換器ＨＥＸの２次側１４ｂに
送られ、蓄熱槽ＳＴＲ内の蓄熱材である水１６及び１次
側冷凍サイクルの冷媒と熱交換される。
【００４３】冷房時は図１中の実線矢印ａのように冷媒
は流れ、蓄熱槽ＳＴＲ内の熱交換器１３において冷却さ
れた冷媒は、更に、冷媒対冷媒熱交換器ＨＥＸの２次側
熱交換部１４ｂへ送られ、１次側冷凍サイクル内の冷媒
対冷媒熱交換器ＨＥＸの２次側熱交換部１４ａとの熱交
換により冷却され液冷媒となる。
は流れ、蓄熱槽ＳＴＲ内の熱交換器１３において冷却さ
れた冷媒は、更に、冷媒対冷媒熱交換器ＨＥＸの２次側
熱交換部１４ｂへ送られ、１次側冷凍サイクル内の冷媒
対冷媒熱交換器ＨＥＸの２次側熱交換部１４ａとの熱交
換により冷却され液冷媒となる。
【００４４】その後、室内側熱交換器１７に送られ、そ
こで室内空気と熱交換して室内空気を冷却すると共に、
冷媒自身は高温のガス冷媒となって蓄熱槽ＳＴＲ内の熱
交換器１３に戻るという作用を繰り返す。
こで室内空気と熱交換して室内空気を冷却すると共に、
冷媒自身は高温のガス冷媒となって蓄熱槽ＳＴＲ内の熱
交換器１３に戻るという作用を繰り返す。
【００４５】また、暖房時は図１中の破線矢印ｂのよう
に冷媒は流れ、冷媒対冷媒熱交換器ＨＥＸの２次側熱交
換部１４ｂにおいて１次側冷凍サイクル内の冷媒対冷媒
熱交換器ＨＥＸの１次側熱交換部１４ａとの熱交換によ
り加熱された冷媒は、更に、蓄熱槽ＳＴＲ内の熱交換器
１３に送られ、蓄熱槽ＳＴＲ内の温水１６との熱交換に
より加熱されガス冷媒となる。
に冷媒は流れ、冷媒対冷媒熱交換器ＨＥＸの２次側熱交
換部１４ｂにおいて１次側冷凍サイクル内の冷媒対冷媒
熱交換器ＨＥＸの１次側熱交換部１４ａとの熱交換によ
り加熱された冷媒は、更に、蓄熱槽ＳＴＲ内の熱交換器
１３に送られ、蓄熱槽ＳＴＲ内の温水１６との熱交換に
より加熱されガス冷媒となる。
【００４６】その後、室内側熱交換器１７に送られ、そ
こで室内空気と熱交換して室内空気を加熱すると共に、
冷媒自身は低温の液冷媒となって可逆式冷媒搬送ポンプ
ＰＭに戻るという作用を繰り返す。
こで室内空気と熱交換して室内空気を加熱すると共に、
冷媒自身は低温の液冷媒となって可逆式冷媒搬送ポンプ
ＰＭに戻るという作用を繰り返す。
【００４７】このようにして、昼間の室内負荷が大きい
場合も対応ができ、室内機での冷房・暖房運転が行われ
る。
場合も対応ができ、室内機での冷房・暖房運転が行われ
る。
【００４８】以上のように上記実施例では、１次側冷凍
サイクルと２次側冷凍サイクルとからなる蓄熱式空気調
和機において、蓄熱槽ＳＴＲ内の熱交換器１３を管径の
異なる２種類以上の伝熱管を並列に接続して構成し、か
つ正三角形状に配列した管径の大きい伝熱管群１３ａの
中心に管径の小さい伝熱管１３ｂが位置するよう配列し
ている。
サイクルと２次側冷凍サイクルとからなる蓄熱式空気調
和機において、蓄熱槽ＳＴＲ内の熱交換器１３を管径の
異なる２種類以上の伝熱管を並列に接続して構成し、か
つ正三角形状に配列した管径の大きい伝熱管群１３ａの
中心に管径の小さい伝熱管１３ｂが位置するよう配列し
ている。
【００４９】これにより、夜間電力を利用した蓄冷熱に
より昼間に冷房または暖房運転が行え、電力利用の平準
化が図れる。
より昼間に冷房または暖房運転が行え、電力利用の平準
化が図れる。
【００５０】また、特に冷房運転の場合、夜間製氷運転
においては同一管径の伝熱管による配列に比べて、蓄熱
槽内容積に占める氷の割合を大きくすることが可能にな
るとともに、効率の良い製氷運転を行うことができ、室
内熱負荷に対する応答性が高まる。
においては同一管径の伝熱管による配列に比べて、蓄熱
槽内容積に占める氷の割合を大きくすることが可能にな
るとともに、効率の良い製氷運転を行うことができ、室
内熱負荷に対する応答性が高まる。
【００５１】
【発明の効果】以上のように本発明は、蓄熱槽を介して
１次側冷凍サイクルと２次側冷凍サイクルとからなる蓄
熱式空気調和機において、蓄熱槽内の熱交換器を管径の
異なる２種類以上の伝熱管を並列に接続して構成し、か
つ正三角形状に配列した管径の大きい伝熱管群の中心に
管径の小さい伝熱管が位置するよう配列している。
１次側冷凍サイクルと２次側冷凍サイクルとからなる蓄
熱式空気調和機において、蓄熱槽内の熱交換器を管径の
異なる２種類以上の伝熱管を並列に接続して構成し、か
つ正三角形状に配列した管径の大きい伝熱管群の中心に
管径の小さい伝熱管が位置するよう配列している。
【００５２】これにより、夜間電力を利用した蓄冷熱に
より昼間に暖房、または冷房運転が行え、電力利用の平
準化が図れる。
より昼間に暖房、または冷房運転が行え、電力利用の平
準化が図れる。
【００５３】また、特に冷房運転の場合、夜間製氷運転
において蓄熱槽内の熱交換器の管径の異なる伝熱管周囲
にそれぞれ着氷するが、正三角形状に配列した管径の大
きい伝熱管群の中心に管径の小さい伝熱管が位置するよ
う配列しているため、同一管径の伝熱管による配列に比
べて蓄熱槽内容積に占める氷の割合を大きくすることが
可能になるとともに、効率の良い製氷運転を行うことが
でき、また室内熱負荷に対する応答性が高まる。
において蓄熱槽内の熱交換器の管径の異なる伝熱管周囲
にそれぞれ着氷するが、正三角形状に配列した管径の大
きい伝熱管群の中心に管径の小さい伝熱管が位置するよ
う配列しているため、同一管径の伝熱管による配列に比
べて蓄熱槽内容積に占める氷の割合を大きくすることが
可能になるとともに、効率の良い製氷運転を行うことが
でき、また室内熱負荷に対する応答性が高まる。
【図１】本発明の一実施例による蓄熱式空気調和機の冷
凍サイクル図
凍サイクル図
【図２】本発明の一実施例における蓄熱槽内の熱交換器
の断面図
の断面図
【図３】本発明の一実施例における蓄熱槽内の熱交換器
の伝熱管への着氷状態を示す断面図
の伝熱管への着氷状態を示す断面図
【図４】従来例を示すヒ−トポンプ式空気調和機の冷凍
サイクル図
サイクル図
２ 圧縮機 ３ 四方弁 ４ 室外側熱交換器 ５ 膨張弁 １３ａ 蓄熱槽の１次側熱交換部 １３ｂ 蓄熱槽の２次側熱交換部 １４ａ 冷媒対冷媒熱交換器の１次側熱交換部 １４ｂ 冷媒対冷媒熱交換器の２次側熱交換部 １７ 室内側熱交換器 ＳＴＲ 蓄熱槽 Ｐ１，Ｐ２ 伝熱管 Ｆ フィン ＨＥＸ 冷媒対冷媒熱交換器 ＰＭ 冷媒搬送ポンプ ＫＶ１，ＫＶ３，ＫＶ４ 三方弁
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 鈴木 皓三 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 杉田 吉秀 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
Claims (1)
- 【請求項１】 圧縮機と、四方弁と、室外側熱交換器
と、膨張弁と、第１切替弁とを直列に接続し、１次側熱
交換部と２次側熱交換部とを有した冷媒対冷媒熱交換器
の１次側熱交換部、及び熱交換器と第２切替弁を有した
蓄熱槽内の熱交換器を並列に配置して、前記切替弁によ
り冷媒の流路を切替え可能にした１次側冷凍サイクル
と、前記蓄熱槽内の熱交換器と、第３切替弁と、冷媒対
冷媒熱交換器の２次側熱交換部と、冷媒搬送ポンプと、
室内側熱交換器とを環状に接続した２次側冷凍サイクル
とからなり、前記蓄熱槽内の熱交換器を管径の異なる２
種類以上の伝熱管を並列に接続して構成し、かつ正三角
形状に配列した管径の大きい伝熱管群の中心に管径の小
さい伝熱管が位置するよう配列した蓄熱式空気調和機。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15468392A JP3297467B2 (ja) | 1992-06-15 | 1992-06-15 | 蓄熱式空気調和機 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15468392A JP3297467B2 (ja) | 1992-06-15 | 1992-06-15 | 蓄熱式空気調和機 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05346245A true JPH05346245A (ja) | 1993-12-27 |
| JP3297467B2 JP3297467B2 (ja) | 2002-07-02 |
Family
ID=15589641
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15468392A Expired - Fee Related JP3297467B2 (ja) | 1992-06-15 | 1992-06-15 | 蓄熱式空気調和機 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3297467B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009018280A (ja) * | 2007-07-13 | 2009-01-29 | Kobe Steel Ltd | 流路構造体、リアクタ及びリアクタを用いた反応方法 |
| WO2010082287A1 (ja) * | 2009-01-13 | 2010-07-22 | 株式会社神戸製鋼所 | 流路構造体、リアクタ及びリアクタを用いた反応方法 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP7799713B2 (ja) * | 2021-06-10 | 2026-01-15 | ホルテック インターナショナル | グリーンエネルギ蓄熱システム |
-
1992
- 1992-06-15 JP JP15468392A patent/JP3297467B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009018280A (ja) * | 2007-07-13 | 2009-01-29 | Kobe Steel Ltd | 流路構造体、リアクタ及びリアクタを用いた反応方法 |
| WO2010082287A1 (ja) * | 2009-01-13 | 2010-07-22 | 株式会社神戸製鋼所 | 流路構造体、リアクタ及びリアクタを用いた反応方法 |
| KR101274810B1 (ko) * | 2009-01-13 | 2013-06-13 | 가부시키가이샤 고베 세이코쇼 | 유로 구조체, 리액터 및 리액터를 사용한 반응 방법 |
| US9242223B2 (en) | 2009-01-13 | 2016-01-26 | Kobe Steel, Ltd. | Fluid path structure, reactor, and reaction method using the reactor |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3297467B2 (ja) | 2002-07-02 |
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Legal Events
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