JPH06241582A

JPH06241582A - 蓄熱式冷房装置

Info

Publication number: JPH06241582A
Application number: JP3072893A
Authority: JP
Inventors: Osamu Morimoto; 修森本; Moriya Miyamoto; 守也宮本; Midori Tsuji; みどり辻; Hiroaki Hama; 宏明浜; Setsu Nakamura; 節中村; Yoshihiro Sumida; 嘉裕隅田; Seiji Inoue; 誠司井上
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1993-02-19
Filing date: 1993-02-19
Publication date: 1994-08-30
Anticipated expiration: 2015-07-31
Also published as: JP3071328B2

Abstract

(57)【要約】【構成】圧縮機駆動による一般冷房回路と、冷房ポン
プ駆動による放冷回路を、それぞれが複数の蒸発器を共
有する形で配置し、絞りを二段に設け、且つ、圧縮機吸
入と第一の絞り装置に流入する液冷媒が熱交換するよう
な構成とした。【効果】冷凍サイクルを安定して制御し、蒸発器が複
数台ある場合の各蒸発器への冷媒の分配をよくし、且
つ、装置が安価にでき、また、精度のよいものが得られ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、昼間電力の抑制と平準
化対策に係る蓄熱式冷房装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図１２は、例えば特願平３−３２０２８
７号に示された従来の蓄熱式冷房装置であり、図中１は
圧縮機、３は凝縮器、６は第一の減圧機構、１６は蒸発
器、１７はアキュムレータで、上記に記した順に接続さ
れ一般冷房回路を構成している。１０は蓄熱媒体と熱交
換する蓄熱用熱交換器であり、蓄熱用熱交換器１０ａの
入口と、蒸発器１６の入口の間には第二の減圧機構１５
が接続されており、蓄熱用熱交換器出口１０ｂと蒸発器
１６出口の間には冷媒ガスポンプ１２を接続することに
より放冷回路を形成している。１１９は蓄熱用バイパス
回路であり、第一の減圧機構６の出口と蓄熱用熱交換器
入口１０ａを接続しており、圧縮機１、凝縮器３、第一
の減圧機構６、蓄熱用バイパス回路１１９、蓄熱用熱交
換器１０及びアキュムレータ１７を順次接続して蓄熱回
路を形成している。

【０００３】動作について説明する。開閉装置２１、２
２、２３を閉じ、開閉装置２４、２５、２６、２７、２
９を開き、冷媒ガスポンプ１２を停止したまま、圧縮機
１を運転させると、圧縮機１よりの高温高圧ガス冷媒は
凝縮器３で放熱し、自身は凝縮液化し、第一の減圧機構
６で断熱膨張し、低温の気液二相流体となって蓄熱用熱
交換器１０に入り、蓄熱媒体から熱を奪い、自身は蒸発
ガス化してアキュムレータ１７を経て、圧縮機１に戻
る。かかる動作により、蓄熱媒体を凍結させるなどによ
り低温の熱を蓄える。

【０００４】また、昼間の冷房負荷が所定値以下の場合
には、蓄熱利用により放冷運転を行う時は、開閉装置２
１、２５、２７、２９を閉じ、開閉装置２２、２３、２
６、２８、２９を開き圧縮機１を運転せずに冷媒ガスポ
ンプ１２を運転すると、冷媒ガスポンプ１２によって昇
圧された低温低圧のガス冷媒は、蓄熱用熱交換器１０に
入り、蓄熱媒体に熱を与え、自身は凝縮液化し、第二の
減圧機構１５によって断熱膨張し、低温の気液二相流体
となって、蒸発器１６に流れ込み、ここで周囲より熱を
奪って冷房し、自身は蒸発してガス化し、再び冷媒ガス
ポンプ１２に戻る。

【０００５】昼間における冷房負荷が所定値以上の場合
には、開閉装置２４、２５、２９を閉じ、開閉装置２
１、２２、２３、２６、２７、２８を開き、圧縮機１、
冷媒ガスポンプ１２を両方とも運転させると共に、一般
冷房運転のみと放冷運転のみを行った時とを合わせた冷
媒流量が流れ、冷房を行う。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】従来の蓄熱式冷房装置
は、以上のように構成されているので、一つのシステム
に対し蒸発器を複数台接続したマルチ式の冷房装置の場
合には、蒸発器入口における冷媒の状態が気液二相流状
態であるため、各室内側熱交換器に対し適性に冷媒を分
配することが困難であるという問題点があった。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明に係る蓄熱式冷房
装置は上記目的を達成する為に、圧縮機、凝縮器、第一
の絞り装置、第二の絞り装置、及び蒸発器を順次接続し
て構成された一般冷房回路と、上記第一の絞り装置と上
記第二の絞り装置の間の中間圧液ラインに連結し、蓄熱
用熱交換器及び冷媒ポンプの直列回路を、上記蒸発器と
上記圧縮機の間の低圧ガスラインと連結し、上記冷媒ポ
ンプ、上記蓄熱用熱交換器、上記第二の絞り装置、及び
上記蒸発器により構成される放冷用回路と、上記圧縮
機、上記凝縮器、上記第一の絞り装置、及び上記蓄熱用
熱交換器で構成される蓄冷用回路と、上記蓄熱用熱交換
器と熱交換関係にある蓄熱媒体と、上記蓄熱媒体を内蔵
する蓄熱槽とを有する構成の蓄熱式冷房装置において、
冷房時、上記第二の絞り装置の入口側の冷媒が一定の過
冷却度の液状体を維持できるように上記圧縮機の駆動に
より上記凝縮器で凝縮された高圧の液冷媒を、上記第一
の絞り装置に流入する前に液冷媒の過冷却度を調節した
後、上記第一の絞り装置で中間圧力まで減圧し、上記蓄
熱用熱交換器で凝縮した冷媒と合流させたものである。

【０００８】また、本発明に係る蓄熱式冷房装置は、圧
縮機、凝縮器、第一の絞り装置、第二の絞り装置、及び
蒸発器を順次接続して構成された一般冷房回路と、上記
第一の絞り装置と上記第二の絞り装置の間の中間圧液ラ
インに連結し、蓄熱用熱交換器及び冷媒ポンプの直列回
路を、上記蒸発器と上記圧縮機の間の低圧ガスラインと
連結し、上記冷媒ポンプ、上記蓄熱用熱交換器、上記第
二の絞り装置、及び上記蒸発器により構成される放冷用
回路と、上記圧縮機、上記凝縮器、上記第一の絞り装
置、及び上記蓄熱用熱交換器で構成される蓄冷用回路
と、上記蓄熱用熱交換器と熱交換関係にある蓄熱媒体
と、上記蓄熱媒体を内蔵する蓄熱槽とを有する構成の蓄
熱式冷房装置において、上記凝縮器と第一の絞り装置の
間の主冷媒回路にバイパス路を設け、上記バイパス路を
流れる冷媒を上記圧縮機の吸入側冷媒と熱交換させて、
上記第一の絞り装置に流入する液冷媒を過冷却させ、且
つ上記バイパス路を流れる冷媒流量を調節することによ
り該過冷却度を調節したものである。

【０００９】また、本発明に係る蓄熱式冷房装置は、圧
縮機、凝縮器、第一の絞り装置、第二の絞り装置、及び
蒸発器を順次接続して構成された一般冷房回路と、上記
第一の絞り装置と上記第二の絞り装置の間の中間圧液ラ
インに連結し、蓄熱用熱交換器及び冷媒ポンプの直列回
路を、上記蒸発器と上記圧縮機の間の低圧ガスラインと
連結し、上記冷媒ポンプ、上記蓄熱用熱交換器、上記第
二の絞り装置、及び上記蒸発器により構成される放冷用
回路と、上記圧縮機、上記凝縮器、上記第一の絞り装
置、及び上記蓄熱用熱交換器で構成される蓄冷用回路
と、上記蓄熱用熱交換器と熱交換関係にある蓄熱媒体
と、上記蓄熱媒体を内蔵する蓄熱槽とを有する構成の蓄
熱式冷房装置において、上記凝縮器と上記第一の絞り装
置の間の主冷媒回路にバイパス路を設け、上記バイパス
路の冷媒を上記圧縮機の流入側に位置するアキュムレー
タ内の冷媒と熱交換させて、上記第一の絞り装置に流入
する前の液冷媒を過冷却させ、且つ、上記バイパス路を
流れる冷媒流量を調整することにより、該過冷却度を調
節したものである。

【００１０】また、本発明に係る蓄熱式冷房装置は、圧
縮機、凝縮器、第一の絞り装置、第二の絞り装置、及び
蒸発器を順次接続して構成された一般冷房回路と、上記
第一の絞り装置と上記第二の絞り装置の間の中間圧液ラ
インに連結し、蓄熱用熱交換器及び冷媒ポンプの直列回
路を、上記蒸発器と上記圧縮機の間の低圧ガスラインと
連結し、上記冷媒ポンプ、上記蓄熱用熱交換器、上記第
二の絞り装置、及び上記蒸発器により構成される放冷用
回路と、上記圧縮機、上記凝縮器、上記第一の絞り装
置、及び上記蓄熱用熱交換器で構成される蓄冷用回路
と、上記蓄熱用熱交換器と熱交換関係にある蓄熱媒体
と、上記蓄熱媒体を内蔵する蓄熱槽とを有する構成の蓄
熱式冷房装置において、上記凝縮器と上記第一の絞り装
置の間の主冷媒回路にバイパス路を設け、上記バイパス
路の冷媒を上記蓄熱槽内の上記蓄熱媒体と熱交換させ
て、上記第一の絞り装置に流入する前の液冷媒を過冷却
させ、且つ、上記バイパス路を流れる冷媒流量を調節す
ることにより、該過冷却度を調節したものである。

【００１１】また、本発明に係る蓄熱式冷房装置は、圧
縮機、凝縮器、第一の絞り装置、第二の絞り装置、及び
蒸発器を順次接続して構成された一般冷房回路と、上記
第一の絞り装置と上記第二の絞り装置の間の中間圧液ラ
インに連結し、蓄熱用熱交換器及び冷媒ポンプの直列回
路を、上記蒸発器と上記圧縮機の間の低圧ガスラインと
連結し、上記冷媒ポンプ、上記蓄熱用熱交換器、上記第
二の絞り装置、及び上記蒸発器により構成される放冷用
回路と、上記圧縮機、上記凝縮器、上記第一の絞り装
置、及び上記蓄熱用熱交換器で構成される蓄冷用回路
と、上記蓄熱用熱交換器と熱交換関係にある蓄熱媒体
と、上記蓄熱媒体を内蔵する蓄熱槽とを有する構成の蓄
熱式冷房装置において、上記蓄熱槽内の上記蓄熱媒体を
上記蓄熱槽外部に循環させる蓄熱媒体循環回路を設け、
上記蓄熱媒体循環回路と、上記凝縮器と上記第一の絞り
装置との間の冷媒回路とを熱交換させて、上記第一の絞
り装置に流入する前の液冷媒を過冷却させ、且つ上記蓄
熱媒体循環回路を流れる蓄熱媒体の流量を調節すること
により、該過冷却度を調節したものである。

【００１２】また、本発明に係る蓄熱式冷房装置は、圧
縮機、凝縮器、第一の絞り装置、第二の絞り装置、及び
蒸発器を順次接続して構成された一般冷房回路と、上記
第一の絞り装置と上記第二の絞り装置の間の中間圧液ラ
インに連結し、蓄熱用熱交換器及び冷媒ポンプの直列回
路を、上記蒸発器と上記圧縮機の間の低圧ガスラインと
連結し、上記冷媒ポンプ、上記蓄熱用熱交換器、上記第
二の絞り装置、及び上記蒸発器により構成される放冷用
回路と、上記圧縮機、上記凝縮器、上記第一の絞り装
置、及び上記蓄熱用熱交換器で構成される蓄冷用回路
と、上記蓄熱用熱交換器と熱交換関係にある蓄熱媒体
と、上記蓄熱媒体を内蔵する蓄熱槽とを有する構成の蓄
熱式冷房装置において、上記凝縮器の出口側回路と、上
記圧縮機の吸入側回路の間にバイパス路を設け、上記バ
イパス路上に第三の絞り装置を設け、凝縮器で凝縮した
液冷媒を上記第三の絞り装置で断熱膨張させると共に、
上記第三の絞り装置より下流で、上記バイパス回路を上
記第一の絞り装置に流入する前の液冷媒と熱交換させ
て、上記第一の絞り装置に流入する前の液冷媒を過冷却
させ、且つ、上記第三の絞り装置の開度を調節すること
により、該過冷却度を調節したものである。

【００１３】また、本発明に係る蓄熱式冷房装置は、圧
縮機、凝縮器、第一の絞り装置、第二の絞り装置、及び
蒸発器を順次接続して構成された一般冷房回路と、上記
第一の絞り装置と上記第二の絞り装置の間の中間圧液ラ
インに連結し、蓄熱用熱交換器及び冷媒ポンプの直列回
路を、上記蒸発器と上記圧縮機の間の低圧ガスラインと
連結し、上記冷媒ポンプ、上記蓄熱用熱交換器、上記第
二の絞り装置、及び上記蒸発器により構成される放冷用
回路と、上記圧縮機、上記凝縮器、上記第一の絞り装
置、及び上記蓄熱用熱交換器で構成される蓄冷用回路
と、上記蓄熱用熱交換器と熱交換関係にある蓄熱媒体
と、上記蓄熱媒体を内蔵する蓄熱槽とを有する構成の蓄
熱式冷房装置において、上記凝縮器の出口側回路と、上
記圧縮機の吸入側回路の間にバイパス路を設け、上記バ
イパス路上に第三の絞り装置を設け、凝縮器で凝縮した
液冷媒を上記第三の絞り装置で断熱膨張させると共に、
上記第三の絞り装置の入口側の回路を上記蓄熱槽内の上
記蓄熱媒体と熱交換させ、上記第三の絞り装置より下流
で、上記バイパス回路を上記第一の絞り装置に流入する
前の液冷媒と熱交換させて、上記第一の絞り装置に流入
する前の液冷媒を過冷却させ、且つ、上記第三の絞り装
置の開度を調節することにより、該過冷却度を調節した
ものである。

【００１４】また、本発明に係る蓄熱式冷房装置は、圧
縮機、凝縮器、第一の絞り装置、第二の絞り装置、及び
蒸発器を順次接続して構成された一般冷房回路と、上記
第一の絞り装置と上記第二の絞り装置の間の中間圧液ラ
インに連結し、蓄熱用熱交換器及び冷媒ポンプの直列回
路を、上記蒸発器と上記圧縮機の間の低圧ガスラインと
連結し、上記冷媒ポンプ、上記蓄熱用熱交換器、上記第
二の絞り装置、及び上記蒸発器により構成される放冷用
回路と、上記圧縮機、上記凝縮器、上記第一の絞り装
置、及び上記蓄熱用熱交換器で構成される蓄冷用回路
と、上記蓄熱用熱交換器と熱交換関係にある蓄熱媒体
と、上記蓄熱媒体を内蔵する蓄熱槽とを有する構成の蓄
熱式冷房装置において、上記第二の絞り装置の入口側回
路と、上記蒸発器の出口側回路の間にバイパス路を設
け、上記バイパス路上に第三の絞り装置を設け、上記凝
縮器で凝縮した液冷媒を上記第三の絞り装置で断熱膨張
させると共に、上記第三の絞り装置より下流で、上記バ
イパス回路を上記第二の絞り装置に流入する前の液冷媒
と熱交換させて、上記第二の絞り装置に流入する前の液
冷媒を過冷却させ、且つ、上記第三の絞り装置の開度を
調節することにより、該過冷却度を調節したものであ
る。

【００１５】また、本発明に係る蓄熱式冷房装置は、圧
縮機、凝縮器、第一の絞り装置、第二の絞り装置、及び
蒸発器を順次接続して構成された一般冷房回路と、上記
第一の絞り装置と上記第二の絞り装置の間の中間圧液ラ
インに連結し、蓄熱用熱交換器及び冷媒ポンプの直列回
路を、上記蒸発器と上記圧縮機の間の低圧ガスラインと
連結し、上記冷媒ポンプ、上記蓄熱用熱交換器、上記第
二の絞り装置、及び上記蒸発器により構成される放冷用
回路と、上記圧縮機、上記凝縮器、上記第一の絞り装
置、及び上記蓄熱用熱交換器で構成される蓄冷用回路
と、上記蓄熱用熱交換器と熱交換関係にある蓄熱媒体
と、上記蓄熱媒体を内蔵する蓄熱槽とを有する構成の蓄
熱式冷房装置において、上記第二の絞り装置の入口側回
路と、上記蒸発器の出口側回路の間にバイパス路を設
け、上記バイパス路上に第三の絞り装置を設け、上記凝
縮器で凝縮した液冷媒を上記第三の絞り装置で断熱膨張
させると共に、上記第三の絞り装置の入口側の回路を上
記蓄熱槽内の上記蓄熱媒体と熱交換させ、上記第三の絞
り装置より下流で、上記バイパス回路を上記第二の絞り
装置に流入する前の液冷媒と熱交換させて、上記第二の
絞り装置に流入する前の液冷媒を過冷却させ、且つ、上
記第三の絞り装置の開度を調節することにより、該過冷
却度を調節したものである。

【００１６】

【作用】本発明における蓄熱式冷房装置は、二段階の絞
りを用いて、高段側に位置する第一の絞り装置に流入す
る冷媒液の過冷却度を制御することにより、条件の変化
に対しても、第一の絞り装置と低段側に位置する第二の
絞り装置の間に存在する中間圧力の液冷媒の過冷却度を
適正に保ち、冷凍サイクルを安定して制御する。

【００１７】このことを圧力とエンタルピを軸にとった
線図で説明する。図８は、一般冷房サイクルと放冷サイ
クルを同時に運転させたときの圧力とエンタルピの関係
を示している。図中、点１０１は圧縮機吐出、点１０３
は凝縮器出口、点１０７は第一の絞り装置入口、点１０
８は第一の絞り装置出口、点１０９は一般冷房サイクル
と放冷サイクルの合流点、点１２３は第二の絞り装置出
口、点１２６は圧縮機吸入、点１１４は冷媒ポンプ吐
出、点１１０は蓄熱用熱交換器出口、点１１５は冷媒ポ
ンプ吸入におけるそれぞれ冷媒の状態を示している。

【００１８】図８に示される点１０７の様に、第一の絞
り装置入口にて冷媒液の過冷却が取れていない場合に
は、凝縮器出口から第一の絞り装置入口までの間で、熱
交換を行い過冷却度を取ることで、点１０７を点１０７
´の位置まで移すことによって、点１０９つまり第二の
絞り装置入口においても冷媒の過冷却度が確保される。
この結果、第一及び第二の絞り装置に対して安定して冷
媒液を送り込むことができ、冷凍サイクルを安定して制
御することができる。

【００１９】本発明における蓄熱式冷房装置は、圧縮機
吸入冷媒と第一の絞り装置に流入する液冷媒との熱交換
によって、該過冷却度を制御することにより、条件の変
化に対しても、第一の絞り装置と低段側に位置する第二
の絞り装置の間に存在する中間圧力の液冷媒の過冷却度
を適正に保ち安価に且つ精度よく冷凍サイクルを制御す
る。

【００２０】このことを圧力とエンタルピを軸にとった
線図で説明する。図２は、一般冷房サイクルと放冷サイ
クルを同時に運転させたときの圧力とエンタルピの関係
を示している。図８に示される点１０７の様に、第一の
絞り装置入口にて冷媒液の過冷却が取れていない場合に
は、凝縮器出口から第一の絞り装置入口までの間のバイ
パス路と圧縮機吸入冷媒との熱交換により、圧縮機吸入
において冷媒のエンタルピが点１２６から点１２６´ま
で増大し、第一の絞り装置前の液冷媒のエンタルピは点
１０７から点１０７´まで減少する。それ故、第一の絞
り装置の前の液冷媒の過冷却度が増大すると共に、点１
０９つまり第二の絞り装置入口においても冷媒の過冷却
度が確保される。この結果、第一及び第二の絞り装置に
対し安定して冷媒液を送り込むことができ、冷凍サイク
ルを安定して制御することができる。

【００２１】本発明における蓄熱式冷房装置は、第一の
絞り装置に流入する液冷媒の一部とアキュムレータ内の
冷媒との熱交換によって、該過冷却度を制御することに
より、蒸発器で冷媒が蒸発しきらない場合において、ア
キュムレータに蒸発しなかった液冷媒を回収し、その蒸
発潜熱を使って、第一の絞り装置に流入する冷媒液を過
冷却する熱回収運転を行い、圧縮機への液バックを防ぐ
と共に、該過冷却度を取るための熱交換器をコンパクト
にすることができる。

【００２２】本発明における蓄熱式冷房装置は、凝縮器
と第一の絞り装置の間の冷媒回路にバイパス路を設け、
上記バイパス路と蓄熱槽内の蓄熱媒体と熱交換させる
為、第一の絞り装置に流入する冷媒液の過冷却を取る場
合に、冷媒回路中の液冷媒を使うよりも、高圧圧力や低
圧圧力等の冷凍サイクル特性が変化しにくく、容易に、
且つ、精度よく冷凍サイクルを制御する。

【００２３】本発明における蓄熱式冷房装置は、蓄熱槽
内の蓄熱媒体を蓄熱槽外部に循環させる蓄熱媒体循環路
を設け、上記蓄熱媒体循環路と第一の絞り装置に流入す
る液冷媒との熱交換によって、該過冷却度を制御する
為、蓄熱媒体の強制循環により熱交換の効率がよくな
り、上記熱交換を行うための熱交換器を小さくすること
ができ、安価に、且つ、精度よく冷凍サイクルを制御す
る。

【００２４】本発明における蓄熱式冷房装置は、凝縮器
で凝縮した冷媒の一部をバイパスし、且つ断熱膨張させ
ると共に、断熱膨張した冷媒を第一の絞り装置に流入す
る液冷媒と熱交換させて、該過冷却度を制御し、安定し
て冷凍サイクルの制御を行える範囲を幅広くする。

【００２５】このことを圧力とエンタルピを軸にとった
線図で説明する。図９は、一般冷房サイクルと放冷サイ
クルを同時に運転させたときの圧力とエンタルピの関係
を示している。図９に示される点１０７の様に、第一の
絞り装置入口にて冷媒液の過冷却が取れていない場合に
は、点１０３で示される凝縮器出口より液冷媒を一部バ
イパスし、点１０３から点１０６´まで断熱膨張させ
る。更に、点１０６´で示される低圧の液冷媒を、主冷
媒回路を流れ第一の絞り装置へ流入する前の液冷媒と熱
交換させることにより、第一の絞り装置へ流入する前の
液冷媒の過冷却度は点１０７から点１０７´まで増大す
る。第一の絞り装置へ流入する前の液冷媒の過冷却度が
なかなか確保されない条件でも、バイパスの冷媒流量を
大きくすれば、主冷媒回路を流れる冷媒流量は減少する
ため第一の絞り装置へ流入する前の液冷媒の過冷却度
は、確保されるようになる。この結果、第二の絞り装置
に流入する液冷媒の過冷却度もまた確保されるようにな
る。それ故、安定して冷凍サイクルの制御を行える範囲
を幅広くする。

【００２６】上記において、バイパスした液冷媒を断熱
膨張する前に、蓄熱槽内の蓄熱媒体とバイパスした液冷
媒を熱交換させ、バイパスした液冷媒の過冷却度を増大
させることによって、過冷却を取る分、同じバイパス流
量に対して交換できる熱量が増大し、故に、更に幅広い
条件範囲で安定して冷凍サイクルを制御する。

【００２７】本発明における蓄熱式冷房装置は、一般冷
房サイクルと放冷サイクルの合流後において、冷媒の一
部をバイパスし、バイパスした冷媒と第二の絞り装置に
流入する液冷媒を熱交換することによって第二の絞り装
置に対する信頼性を高め、より安定に、且つ、幅広く冷
凍サイクルを制御する。

【００２８】このことを圧力エンタルピを軸にとった線
図で説明する。図１０は、一般冷房サイクルと放冷サイ
クルを同時に運転させたときの圧力とエンタルピの関係
を示している。図１０に示される点１０７の様に、第一
の絞り装置入口にて冷媒液の過冷却が取れていない場合
には、第一の絞り装置の開度を絞ることによって、第一
の絞り装置前の液冷媒の過冷却度が確保されることにな
る。この時、点１０９で示される一本冷房サイクルと放
冷サイクルの合流点において過冷却度が確保されていな
い場合には、上記合流点以降において液冷媒の一部をバ
イパスし、点１０９から点１２３まで断熱膨張させた
後、主冷媒回路を流れ第二の絞り装置へ流入する前の液
冷媒と熱交換させることにより、第二の絞り装置へ流入
する前の液冷媒の過冷却度は点１０９から点１０９´ま
で増大する。この結果、第一、第二の絞り装置に対し
て、それぞれ独立した形で制御することができ、条件変
化に対するレスポンスも速くなり、より安定に、且つ、
幅広く冷凍サイクルを制御する事ができる。

【００２９】上記において、バイパスした液冷媒を断熱
膨張する前に、蓄熱槽内の蓄熱媒体とバイパスした液冷
媒を熱交換させ、バイパスした液冷媒の過冷却度を増大
させることによって、過冷却を取る分、同じバイパス流
量に対して交換できる熱量が増大し、故に、更に幅広い
条件範囲で安定して冷凍サイクルを制御する。

【００３０】

【実施例】

実施例１．以下、本発明の一実施例を図について説明す
る。図１は、本発明の基本システムを示す冷媒回路図で
ある。図において、１は圧縮機、２は圧縮機用四方切換
弁で、各々は冷媒回路１０１にて連結されている。３
は、冷房時は凝縮器、暖房時は蒸発器として作用する室
外熱交換器であり、圧縮機用四方切換弁と冷媒回路１０
２にて連結されている。

【００３１】４は混合弁、５は過冷却用熱交換器で、室
外側熱交換器３からの冷媒回路１０３を分岐して冷媒回
路１０４と１０５を構成し、各々を過冷却用熱交換器５
と混合弁４に連結している。６は第一の絞り装置で、混
合弁４は更に第一の絞り装置６とも、冷媒回路１０７に
て連結している。

【００３２】７は第一のバルブ、８は第二のバルブ、６
は第一の絞り装置で第一の絞り装置６からの冷媒回路１
０８を分岐して冷媒回路１０９と１１０を構成し、各々
を第一のバルブ７と第二のバルブ８に連結している。９
は蓄熱槽、１０は蓄熱槽９の内部に多数本の伝熱管を並
べ、これを連結して形成した蓄熱用熱交換器で、蓄熱槽
９の内部に溜置した水を冷房時は凍結、暖房時は貯湯で
きるようにしている。

【００３３】第二のバルブ８は、蓄熱用熱交換器１０と
冷媒回路１１１で連結されている。１２はガス状冷媒を
搬送する冷媒ポンプ、１１は冷媒ポンプ１２と冷媒回路
１１４で連結された冷媒ポンプ用四方弁を示す。１３は
冷媒ポンプ様アキュムレータ、１４は第三のバルブで、
蓄熱用熱交換器１０からの冷媒回路１１２を分岐して、
冷媒回路１１３と１１８を構成し、各々を冷媒ポンプ用
四方切換弁１１と第三のバルブ１４に連結している。

【００３４】冷媒液ポンプ用四方切換弁１１と冷媒液ポ
ンプ用アキュムレータ１３は、冷媒回路１１６で連結さ
れており、冷媒液ポンプ用アキュムレータ１３は、冷媒
回路１１５で冷媒ポンプ１２に連結されている。１１
７、１１９は、それぞれ冷媒ポンプ用四方切換弁１１と
第三のバルブ１４に連結された冷媒回路で、それぞれの
他端は、冷媒回路１２０、１２５にそれぞれ接続してい
る。

【００３５】１２１は上記第一のバルブ７に連結された
冷媒回路で、この回路と冷媒回路１２０の間に複数の室
内ユニット用冷媒回路系ａ，ｂ，ｃを有し、各々の回路
系は、冷媒回路１２２、第二の絞り装置１５、冷媒回路
１２３、室内側熱交換器１６、冷媒回路１２４を順次連
結して成る。尚、各々の数字の末尾の英記号は、上述の
複数の各室内ユニット用冷媒回路系ａ，ｂ，ｃの区別を
表す。

【００３６】冷媒回路１２０の他端は、第四のバルブ２
０と接続され、第四のバルブと上述の圧縮機用四方切換
弁２と圧縮機用アキュムレータ１７の間、及び、圧縮機
用アキュムレータ１７と圧縮機１の間は、それぞれ冷媒
回路１２６、１２７にて連結している。

【００３７】上述の過冷却用熱交換器５の内部の冷媒回
路の導通関係は、冷媒回路１０４と１０６間及び冷媒回
路１２０と１２５間がそれぞれ一つの流路となってお
り、混合弁４の冷媒回路１０６側を開くと、冷媒回路１
０４と１０６間の冷媒を冷媒回路１２０と１２５間の冷
媒とが熱交換するように構成されている。

【００３８】次に作用について説明する。まず、蓄冷運
転、即ち、製氷を行う運転について説明する。図１にお
いて、第一、第四のバルブ７、２０を閉じ、第二、第三
のバルブ８、１４を開き、圧縮機１を運転する。この
時、圧縮機１より吐出された冷媒は、室外熱交換器で凝
縮し、第一の絞り装置６で断熱膨張し、蓄熱用熱交換器
１０で蒸発する。蒸発時蓄熱槽内の蓄熱媒体より熱を奪
い、蓄熱用熱交換器１０の表面を凍結させるとともに、
気化した冷媒がアキュムレータ１７を経由して、圧縮機
に戻る。

【００３９】一般冷房運転、即ち、蓄冷熱は利用せずに
圧縮機１のみで冷房する運転について説明する。図１に
おいて、第一、第四のバルブ７、２０を開き、第二、第
三のバルブ８、１４を閉じて、圧縮機１を運転する。圧
縮機１より吐出された冷媒は、室外熱交換器３で凝縮
し、高圧冷媒となり、第一の絞り装置６にて、９ｋｇ／
ｃｍ² Ｇ程度の中間圧力に減圧される。その後、中間圧
力までは各室内ユニット用冷媒回路系ａ，ｂ，ｃに送ら
れ、各々の第二の絞り装置１５で冷媒量調節をしながら
減圧し、約６ｋｇ／ｃｍ² Ｇ程度の圧力で、室内側熱交
換器１６内に流入し蒸発する。この時、周囲の室内空気
より吸熱し、ガス化した冷媒は、圧縮機用アキュムレー
タ１７を経由し、圧縮機１に戻る。

【００４０】次に、放冷運転、即ち、蓄冷熱の放冷によ
り冷房を行う運転について説明する。図１において、第
一、第二のバルブ７、８を開き、第三、第四のバルブ１
４、２０を閉じて、冷媒ポンプ１２を運転する。この
時、冷媒ポンプ１２より送出されたガス冷媒は、蓄熱槽
９内の氷で冷却されて凝縮し、約９ｋｇ／ｃｍ² Ｇの冷
媒となり、各室内ユニット用冷媒回路系ａ，ｂ，ｃに送
られ、各々の第二の絞り装置１５で冷媒調整しながら、
減圧し、約６ｋｇ／ｃｍ² Ｇ程度の圧力で、室内側熱交
換器１６内に流入し蒸発する。この時、周囲の室内空気
より吸熱し、ガス化した冷媒は、冷媒ポンプ用アキュム
レータ１３を経由し、冷媒ポンプ１２に戻る。

【００４１】一般冷房運転と放冷運転を同時に運転させ
た蓄冷熱併用冷房運転について説明する。第一、第二、
第四のバルブ７、８、２０を開き、第三のバルブ１４を
閉じ、圧縮機１、及び冷媒ポンプ１２を運転する。この
時、冷媒ポンプ１２側の蓄熱用熱交換器１０で凝縮した
液冷媒は、圧縮機１側の第一の絞り装置６で減圧された
冷媒と合流し、各室内ユニット用冷媒回路系ａ，ｂ，ｃ
に送られる。この時、冷媒循環量は一般冷房時あるいは
放冷運転時の約２倍の流量が流れ、能力も約２倍とな
る。かかる運転を成立させるべく、冷媒回路１０９の冷
媒の過冷却度が一定となるように制御を行う。即ち、上
記混合部で第一の絞り装置６後の冷媒の乾き度を小さく
することにより、上記過冷却度を大きくし、上記過冷却
度を小さくできる。また、この乾き度は、混合弁４にお
ける過冷却熱交換器５を通過した後の冷媒回路１０６の
冷媒液と過冷却熱交換器５を通過していない冷媒回路１
０５の冷媒液の混合状態で決まる。従って、本システム
では冷媒回路１０９の過冷却度が一定となるよう、混合
弁４の混合比を調節している。

【００４２】以上は冷房に関する作用について説明した
が、以下は暖房に関する作用説明であり、従って、特に
断らない限り圧縮機用四方切換弁２、及び、冷媒ポンプ
用四方切換弁１１は暖房サイクルモードに設定されてい
る。図１０において、第一のバルブ７を閉じ、第二、第
三のバルブ８、１４を開き、混合弁４の冷媒回路１０５
と１０７間のみを全開とし、圧縮機１を運転する。この
時、圧縮機１より吐出された高温ガス冷媒は、蓄熱槽９
内の蓄熱用熱交換器１０で凝縮し、貯溜水を昇温する。
凝縮冷媒は第一の絞り装置６で断熱膨張し、室外側熱交
換器３で外気より吸熱して蒸発し、気化冷媒がアキュム
レータ１７を経由して圧縮機１に戻る。

【００４３】蓄熱は利用せずに圧縮機１のみで暖房運転
した場合に一般暖房サイクルについて説明する。図１に
おいて、混合弁４は第一のバルブ７を開き、第二、第三
のバルブ８、１４を閉じて、圧縮機１を運転する。圧縮
機１より１７ｋｇ／ｃｍ² Ｇ程度の圧力で吐出された高
温、高圧のガスは、各室内ユニット用冷媒回路系ａ，
ｂ，ｃに送られ、各々の室内側熱交換器１６で凝縮し、
室内空気を過熱する。凝縮した液冷媒は、第二の絞り装
置６で減圧して約４ｋｇ／ｃｍ² Ｇ程度の圧力で室外側
熱交換器３内で蒸発し、圧縮機１に戻る。

【００４４】蓄熱の放熱による暖房、即ち、放熱運転に
ついて説明する。図１において混合弁４及び第三のバル
ブ１４を閉じ、第一、第二のバルブ７、８を開いて冷媒
ポンプ１２を運転する。この時、冷媒ポンプ１２は、蓄
熱槽内で蒸発圧力約１３ｋｇ／ｃｍ² Ｇ程度で、加熱気
化された冷媒を、冷媒ポンプ用アキュムレータ１３を経
由して吸引する。従って、約４ｋｇ／ｃｍ² Ｇ程度の昇
圧、１７ｋｇ／ｃｍ²Ｇ程度のガス冷媒を各室内ユニッ
ト用冷媒回路系ａ，ｂ，ｃに送り、室内空気の加熱を行
う。凝縮した液冷媒は、第二の絞り装置１５にて減圧
し、約１３ｋｇ／ｃｍ² Ｇ程度の気液二相冷媒となって
蓄熱槽９に戻る。

【００４５】一般暖房サイクル運転と放冷サイクル運転
を同時に運転させた蓄熱併用暖房運転について説明す
る。図１において、第三のバルブ１４を閉じ、混合弁４
は冷媒回路１０５と１０７間を全開とし、圧縮機１と冷
媒ポンプ１２を運転する。この時、冷媒ポンプ１２より
送出したガス冷媒は、圧縮機１より吐出されたガス冷媒
と合流し、室内ユニット用冷媒回路系ａ，ｂ，ｃは、一
般冷房運転時あるいは放熱運転時の約２倍の量の圧力１
７ｋｇ／ｃｍ² Ｇ程度の高温、高圧の冷媒が循環して、
能力も約２倍になる。第二の絞り装置１５で減圧した約
１３ｋｇ／ｃｍ²Ｇ程度の冷媒は、約１／２が蓄熱槽９
に流入し、放熱運転時と同様の作用をなすと共に他の１
／２は第一の絞り装置にて更に減圧され、約４ｋｇ／ｃ
ｍ² Ｇの圧力となって、室外熱交換器３に流入し、一般
暖房サイクルと同様の作用を成す。

【００４６】実施例２．以下、他の実施例について説明
する。尚、図中同一の符号は、同一または相当部分を示
す。上記の実施例１では過冷却熱交換器５を、冷媒回路
１２０と１２５間に設けたものを示したが、図３とし
て、上記過冷却熱交換器５の伝熱管部を圧縮機用アキュ
ムレータ１７内に設けた例を示す。かかる構成におい
て、実施例１と同様の作用を行い、同様の機能を発揮す
る事ができるが、更に、本構成とすることにより、過冷
却熱交換器５の占有スペースのコンパクト化が図れ、且
つ、圧縮機１への液バックを防ぐ効果がある。

【００４７】実施例３．図４は実施例３として、上記過
冷却熱交換器５の伝熱管部を蓄熱槽９内に設けた例を示
す。かかる構成において、実施例１と同様の作用を行
い、同様の機能を発揮することができるが、更に、圧縮
機１の吐出ガス温度の上昇を回避できる効果がある。即
ち、実施例１の場合、過冷却熱交換器５にて加熱された
冷媒は、冷媒回路１２６、１２７を通って圧縮機１に戻
るが、加熱された分だけ圧縮機１の吐出ガス温度は上昇
する。従って、過冷却量を多く必要とするときには、吐
出ガス温度は過昇気味となるが、本実施例では蓄冷熱に
て過冷却するため、吐出ガス温度の上昇を回避できる。

【００４８】実施例４．図５は他の実施例で、実施例１
の混合弁４、冷媒回路１０４、１０５、１０６を廃止
し、過冷却用熱交換器５を二重管形式として管内側を蓄
熱槽９内の槽水の循環回路１９と接続し、冷水循環は可
変流量式の循環ポンプ１８により行い、過冷却用熱交換
器５での熱交換量を調節するようにして、管外側を冷媒
の循環路として、冷媒回路１０３の冷媒液を過冷却させ
て冷媒回路１０７に送出するようにしている。かかる構
成において、冷媒回路１０９の過冷却度が一定となるよ
う循環ポンプ１８の流量制御を行うことにより、実施例
１及び３と同様の作用を行う。同様の機能を発揮するこ
とができると共に、水の循環により熱交換が効率的に行
われ、熱交換器をコンパクトにすることができる。

【００４９】実施例５．図６は他の実施例で、実施例１
の混合弁４を廃止し、室外熱交換器３からの冷媒回路１
０３を分岐して冷媒回路１０４を構成し、又、冷媒回路
１２５を分岐して冷媒回路１０６を構成する。冷媒回路
１０４と１０６間には、蓄熱槽内のバイパス用熱交換器
２０、第三の絞り装置２１、過冷却熱交換器５を順次接
続し、バイパス路を形成している。かかる構成におい
て、冷媒回路１０９の過冷却度が一定となるよう上記バ
イパス路の流量制御を行うことにより、実施例１と同様
の作用を行い、同様の機能を発揮することができると共
に、制御できる条件範囲を幅広くする。

【００５０】実施例６．図７は他の実施例で、実施例１
の混合弁を廃止し、冷媒回路１２１を分岐して冷媒回路
１０４を構成し、又、冷媒回路１２０を分岐して冷媒回
路１０６を構成する。冷媒回路１０４と１０６間には、
蓄熱槽内のバイパス用熱交換器２０、第三の絞り装置２
１、過冷却熱交換器５を順次接続し、バイパス路を形成
している。かかる構成において、第一の絞り装置６前の
液冷媒の過冷却度は第一の絞り装置６の開度により、又
第二の絞り装置１５前の液冷媒の過冷却度は第三の絞り
装置２１の開度によりそれぞれ制御を行うことにより、
実施例１と同様の作用を行い、同様の機能を発揮するこ
とができると共に、第一、第二の絞り装置６、１５前の
液冷媒の過冷却度をそれぞれ独立に制御することによ
り、条件変化に対してより速いレスポンスにて、冷媒サ
イクルの制御を行うことができる。

【００５１】実施例７．以下、この発明の実施例７を図
に従って説明する。図１１は本発明の基本システムを示
すもので、図において、１は例えば定格５馬力の圧縮
機、２は圧縮機用四方切換弁２で、各々は冷媒回路１０
１にて連結されている。３は、冷房時は凝縮器、暖房時
は蒸発器として作用する室外熱交換器であり、圧縮機用
四方切換弁２と、冷媒回路１０２にて連結されている。

【００５２】６は第一の絞り装置で室外熱交換器３と冷
媒回路１０３で連結しており、７は第一のバルブ、８は
第二のバルブ、１４は第三のバルブで、第一の絞り装置
６からの冷媒回路１０８を分岐して冷媒回路１０９と１
１０と１１９を構成し、各々を第一のバルブ７と第二の
バルブ８と第三のバルブ１４に連結している。９は蓄熱
槽で、内部に多数本の伝熱管を縦に並べ、これを連結し
て形成した蓄熱用熱交換器１０により、槽内に溜置した
蓄熱媒体２１例えば水を、冷房時は凍結、暖房時は貯湯
できるようにしている。

【００５３】第三のバルブ１４からの冷媒回路１１８を
分岐して冷媒回路１１２と１１７を構成し、冷媒回路１
１２の先端は前記蓄熱用熱交換器１０に接続されてお
り、冷媒回路１１７は冷媒ポンプ四方切換弁１１と接続
されており、冷媒回路１１１は冷媒回路１２０と上記蓄
熱用熱交換器１０を接続する冷媒回路である。１２は液
状冷媒を搬送する冷媒ポンプでポンプ容量は所定の運転
条件にて圧縮機１の運転による冷媒循環量と同量の循環
量が得られるものを選んでいる。冷媒回路１１４はその
冷媒ポンプ１２と冷媒ポンプ用四方切換弁１１とを連結
しており、冷媒回路１１３は蒸気冷媒ポンプ用四方切換
弁１１と上記第二のバルブ８を連結している。１３は冷
媒ポンプ用液溜であり、冷媒回路１１６で冷媒ポンプ用
四方切換弁１１と、冷媒回路１１５で冷媒ポンプと連結
している。

【００５４】１２１は前述の第一のバルブ７に連結され
た冷媒回路で、この回路と冷媒回路１２０間に複数の室
内ユニット用冷媒回路系ａ，ｂ，ｃを有し、各々の回路
系は、冷媒回路１２２、第二の絞り装置１５、冷媒回路
１２３、室内側熱交換器１６、冷媒回路１２４を順次連
結して成る。尚各々の数字の末尾の英記号は前述の複数
の各室内ユニット用冷媒回路系ａ，ｂ，ｃの区別を表
す。

【００５５】圧縮機用四方切換弁２と圧縮機用アキュム
レータ１７の間、圧縮機用アキュムレータ１７と圧縮機
１の間は、それぞれ冷媒回路１２６、１２７にて連結さ
れている。

【００５６】４は混合弁、５は過冷却用熱交換器で、室
外側熱交換器３からの冷媒回路１０３を分岐して冷媒回
路１０４と１０５を構成し、各々を過冷却用熱交換器５
と混合弁４に連結している。６は第一の絞り装置で、混
合弁４は更に第一の絞り装置６とも、冷媒回路１０７に
て連結している。

【００５７】上述の過冷却用熱交換器５の内部の冷媒回
路の導通関係は、冷媒回路１０４と１０６間及び冷媒回
路１２０と１２５間がそれぞれ一つの流路となってお
り、混合弁４の冷媒回路１０６側を開くと、冷媒回路１
０４と１０６間の冷媒を冷媒回路１２０と１２５間の冷
媒とが熱交換するように構成されている。

【００５８】次に作用について、説明する。図１１は、
例えば夜間の蓄冷運転、即ち製氷運転を示す。図におい
て、第一のバルブ７、第二のバルブ８を閉じ、第三のバ
ルブ１４を開き、圧縮機１を運転する。このとき、圧縮
機１より吐出された冷媒は室外熱交換器３で凝縮し第一
の絞り装置６で断熱膨張し蓄熱用熱交換器１０で蒸発
し、蓄熱媒体２１例えば水より熱をうばい、蓄熱用熱交
換器１０の表面を凍結させるとともに気化冷媒がアキュ
ムレータ１７を経由して圧縮機１にもどる。

【００５９】以下昼間の冷房運転について述べる。蓄冷
熱は利用せずに圧縮機１のみで冷房運転した場合の、冷
房運転において、第一のバルブ７を開き、第二、第三の
バルブ８、１４を閉じて圧縮機１を運転する。凝縮液化
した高圧冷媒は、第一の絞り装置６にて減圧し９ｋｇ／
ｃｍ² Ｇ程度の中間圧力にした後、各室内ユニット用冷
媒回路系ａ，ｂ，ｃに送られ、各々の第二の絞り装置１
５で冷媒量調節しながら減圧し、約６ｋｇ／ｃｍ² Ｇ程
度の圧力で室内側熱交換器１６内に流入し蒸発する。こ
のとき周囲の室内空気より吸熱し、ガス化した冷媒は、
圧縮機用アキュムレータ１７を経由し、圧縮機１に戻
る。

【００６０】蓄冷熱の放冷による冷房、即ち放冷運転に
おいて、第一の絞り装置６、第三のバルブ１４を閉じ、
第一、第二のバルブ７、８を開いて冷媒ポンプ１２を運
転する。このとき冷媒ポンプにより送出された液冷媒は
約８ｋｇ／ｃｍ² Ｇまで昇圧されたのち第二の絞り装置
で約５ｋｇ／ｃｍ² Ｇまで減圧された後各室内ユニット
用冷媒回路系ａ，ｂ，ｃに送られ、冷房する。このとき
冷房ポンプの冷房循環量は、上記冷房運転時の圧縮機１
による冷媒循環量と同等のため、室内側熱交換器１６に
は同温同圧の冷媒が同量流れることとなり、動力として
は差圧が約３ｋｇ／ｃｍ² Ｇ程度の小容量にも拘らず、
冷房能力としては圧縮機１の単独運転による一般冷房運
転と同等となる。更に本実施例の場合は、冷媒ポンプが
液冷媒を搬送することから実施例１のガスポンプと比べ
て更に同量の循環量を流すのに必要な入力が１／１０程
度になる。室内熱交換器で蒸発気化したガス冷媒は槽内
の氷で冷却され５℃程度で凝縮し、液溜を介して再び冷
媒ポンプに流入する。

【００６１】一般冷房運転は、放冷運転を同時に作用さ
せた、蓄冷熱併用冷房運転において、第三のバルブ１４
を閉じ、及び第一、第二のバルブ７、８を開いて、圧縮
機１及び冷媒ポンプ１２を運転する。このとき冷媒ポン
プ１２側の蓄熱槽９で凝縮した液冷媒は、圧縮機１側の
第一の絞り装置６で減圧された冷媒と合流し、室内ユニ
ット用冷媒回路系ａ，ｂ，ｃへは、一般冷房運転時ある
いは放冷運転時の約２倍の量の冷媒が循環して、能力も
２倍となる。各々の室内側熱交換器１６で凝縮し、室内
空気を加熱する。凝縮した液冷媒は第二の絞り装置１５
で若干の減圧をし、更に第一の絞り装置６で減圧して約
４ｋｇ／ｃｍ² Ｇの圧力で室外側熱交換器３内で蒸発
し、圧縮機１にもどる。かかる運転を成立させるべく、
冷媒回路１０９の冷媒の過冷却度が一定となるように制
御を行う。即ち、上記混合部で、第一の絞り装置６後の
冷媒の乾き度を小さくすることにより、上記過冷却度を
大きくし、上記過冷却度を小さくできる。また、この乾
き度は、混合弁４における過冷却熱交換器５を通過した
後の冷却回路１０６冷媒液と、過冷却熱交換器５を通過
していない冷媒回路１０５の冷媒液の混合状態で決ま
る。従って、本システムでは冷媒回路１０９の過冷却度
が一定となるよう、混合弁４の混合比を調節している。

【００６２】以上は冷房に関する作用について説明した
が、以下は暖房に関する作用説明であり、従って特に断
らない限り圧縮機用四方切換弁２、及び冷媒ポンプ用四
方切換弁１１は暖房モードに設定されている。蓄熱運転
において、第一、第二のバルブ７、８を閉じ、第三のバ
ルブ１４を開き圧縮機１を運転する。このとき圧縮機１
より吐出された高温ガス冷媒は蓄熱槽９の蓄熱用熱交換
器１０で凝縮し、貯溜水を昇温する。凝縮冷媒は第一の
絞り装置６で断熱膨張し、室外側熱交換器３で外気より
吸熱して蒸発し気化冷媒がアキュムレータ１７を経由し
て圧縮機１にもどる。

【００６３】以下暖房運転について述べる。蓄熱は利用
せずに圧縮機１のみで暖房運転した場合の、一般暖房運
転において、第一のバルブ７を開き、第二、第三のバル
ブ８、１４を閉じて、圧縮機１を運転する。圧縮機１よ
り１７ｋｇ／ｃｍ² Ｇ前後の圧力で吐出された高温高圧
ガスは各室内ユニット用冷媒回路系ａ，ｂ，ｃに送ら
れ、各々の室内側熱交換器１６で凝縮し、室内空気を加
熱する。凝縮した液冷媒は第二の絞り装置１５で若干の
減圧をし、更に第一の絞り装置６で減圧して約４ｋｇ／
ｃｍ² Ｇの圧力で室外側熱交換器３内で蒸発し、以降図
２９と同作用にて圧縮機１にもどる。

【００６４】蓄熱の放熱による暖房、即ち放熱運転にお
いて、第一の絞り装置６及び第三のバルブ１４を閉じ、
第一、第二のバルブ７、８を開いて冷媒ポンプ１２を運
転する。このとき冷媒ポンプ１２より送出された液冷媒
は槽内で蒸発圧力約１７ｋｇ／ｃｍ² Ｇで加熱気化さ
れ、各室内ユニット用冷媒回路系ａ，ｂ，ｃに送られ、
室内空気の加熱を行う。凝縮した冷媒は第二の絞り装置
１５にて減圧し、約１３ｋｇ／ｃｍ² Ｇの液冷媒となっ
て液溜１３を介して冷媒ポンプに再び吸入される。

【００６５】一般暖房運転と放熱運転を同時に作用させ
た蓄熱併用暖房運転において、第三のバルブ１４を閉
じ、第一、第二のバルブ７、８を開き圧縮機１と冷媒ポ
ンプ１２を運転する。このとき冷媒ポンプ１２より送出
した液冷媒は蓄熱用熱交換器１０で蒸発した後圧縮機１
より吐出されたガス冷媒と合流し、室内ユニット用冷媒
回路系ａ，ｂ，ｃへは、上記一般暖房運転時あるいは上
記放熱運転時の約２倍の量の圧力１７ｋｇ／ｃｍ² Ｇ前
後の高温・高圧冷媒が循環して、能力も約２倍となる。
第二の絞り装置１５で減圧した約１３ｋｇ／ｃｍ² Ｇ程
度の冷媒は、約１／２が蓄熱槽９に流入し、放熱運転と
同様の作用を成すとともに、他の１／２は第一の絞り装
置６にて更に減圧され、約４ｋｇ／ｃｍ² Ｇの圧力とな
って室外熱交換器３に流入し、一般暖房運転と同様の作
用をなす。

【００６６】

【発明の効果】以上のようにこの発明では、蓄熱式冷房
装置における絞り装置を、二段に設け、各々の絞り装置
において、入口における冷媒の過冷却度を確保するよう
に構成したので、冷凍サイクルを安定して制御し、蒸発
器が複数台ある場合の各蒸発器への冷媒の分配をよくす
る。

【００６７】以上のようにこの発明では、圧縮機吸入と
第一の絞り装置に流入する液冷媒が熱交換するように構
成したので、装置が安価にでき、また、精度のよいもの
が得られる。

【００６８】以上のようにこの発明では、アキュムレー
タ１７内の冷媒液と第一の絞り装置に流入する液冷媒が
熱交換するように構成したので、圧縮機の信頼性を高
め、且つ、上記熱交換を行う熱交換器をコンパクトにす
ることができる。

【００６９】以上のようにこの発明では、蓄熱槽内部の
蓄熱媒体と第一の絞り装置に流入する液冷媒が熱交換す
るように構成したので、容易に、且つ、より精度のよい
ものが得られる。

【００７０】以上のようにこの発明では、蓄熱槽内の蓄
熱媒体を蓄熱槽外へ循環させると共に、第一の絞り装置
に流入する液冷媒が熱交換するように構成したので、安
価に、且つ、より精度のよいものが得られる。

【００７１】以上のようにこの発明では、凝縮器で凝縮
した冷媒の一部を断熱膨張させて、第一の絞り装置に流
入する液冷媒と熱交換するように構成したので、装置の
制御範囲を拡大する。

【００７２】以上のようにこの発明では、凝縮器で、凝
縮した冷媒の一部を蓄熱槽内の蓄熱媒体と熱交換させ、
断熱膨張の後、第一の絞り装置に流入する液冷媒と熱交
換するように構成したので、装置の制御範囲をより拡大
する。

【００７３】以上のようにこの発明では、一般冷房サイ
クルと放冷サイクルの合流後における冷媒の一部をバイ
パスし、断熱膨張の後、第二の絞り装置に流入する液冷
媒と熱交換するように構成したので、条件変化に対し
て、速やかに冷凍サイクルを制御する。

【００７４】以上のようにこの発明では、一般冷房サイ
クルと放冷サイクルの合流後における冷媒の一部をバイ
パスし、蓄熱槽内の蓄熱媒体と熱交換させ、断熱膨張の
後、第二の絞り装置に流入する液冷媒と熱交換するよう
に構成したので、条件変化に対して、速やかに冷凍サイ
クルの制御を行える範囲を拡大する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明における実施例１であり、ビル用マルチ
形の氷蓄熱応用パッケージエアコンの冷媒回路図であ
る。

【図２】本発明における実施例１の蓄冷熱併用冷房運転
時の運転状態図である。

【図３】本発明における実施例２の冷媒回路図である。

【図４】本発明における実施例３の冷媒回路図である。

【図５】本発明における実施例４の冷媒回路図である。

【図６】本発明における実施例５の冷媒回路図である。

【図７】本発明における実施例６の冷媒回路図である。

【図８】本発明を実施し、蓄冷熱併用冷房運転を行った
場合の一般図である。

【図９】本発明を実施し、蓄冷熱併用冷房運転を行った
場合の運転状態図である。

【図１０】本発明を実施し、蓄冷熱併用冷房運転を行っ
た場合の運転状態図である。

【図１１】本発明における実施例７を示す冷媒回路図で
ある。

【図１２】従来の実施例を示す冷媒回路図である。

【符号の説明】

１圧縮機３室外熱交換器６第一の絞り装置９蓄熱槽１０蓄熱用熱交換器１２冷媒ポンプ１５第二の絞り装置１６ａ，１６ｂ，１６ｃ室内側熱交換器

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者浜宏明和歌山市手平６丁目５番66号三菱電機株式会社和歌山製作所内 (72)発明者中村節和歌山市手平６丁目５番66号三菱電機株式会社和歌山製作所内 (72)発明者隅田嘉裕尼崎市塚口本町８丁目１番１号三菱電機株式会社中央研究所内 (72)発明者井上誠司鎌倉市大船二丁目14番40号三菱電機株式会社生活システム研究所内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】圧縮機、凝縮器、第一の絞り装置、第二
の絞り装置、及び蒸発器を順次接続して構成された一般
冷房回路と、上記第一の絞り装置と上記第二の絞り装置
の間の中間圧液ラインに連結し、蓄熱用熱交換器及び冷
媒ポンプの直列回路を、上記蒸発器と上記圧縮機の間の
低圧ガスラインと連結し、上記冷媒ポンプ、上記蓄熱用
熱交換器、上記第二の絞り装置、及び上記蒸発器により
構成される放冷用回路と、上記圧縮機、上記凝縮器、上
記第一の絞り装置、及び上記蓄熱用熱交換器で構成され
る蓄冷用回路と、上記蓄熱用熱交換器と熱交換関係にあ
る蓄熱媒体と、上記蓄熱媒体を内蔵する蓄熱槽とを有す
る構成の蓄熱式冷房装置において、冷房時、上記第二の
絞り装置の入口側の冷媒が一定の過冷却度の液状体を維
持できるように上記圧縮機の駆動により上記凝縮器で凝
縮された高圧の液冷媒を、上記第一の絞り装置に流入す
る前に液冷媒の過冷却度を調節した後、上記第一の絞り
装置で中間圧力まで減圧し、上記蓄熱用熱交換器で凝縮
した冷媒と合流させたことを特徴とする蓄熱式冷房装
置。
【請求項２】圧縮機、凝縮器、第一の絞り装置、第二
の絞り装置、及び蒸発器を順次接続して構成された一般
冷房回路と、上記第一の絞り装置と上記第二の絞り装置
の間の中間圧液ラインに連結し、蓄熱用熱交換器及び冷
媒ポンプの直列回路を、上記蒸発器と上記圧縮機の間の
低圧ガスラインと連結し、上記冷媒ポンプ、上記蓄熱用
熱交換器、上記第二の絞り装置、及び上記蒸発器により
構成される放冷用回路と、上記圧縮機、上記凝縮器、上
記第一の絞り装置、及び上記蓄熱用熱交換器で構成され
る蓄冷用回路と、上記蓄熱用熱交換器と熱交換関係にあ
る蓄熱媒体と、上記蓄熱媒体を内蔵する蓄熱槽とを有す
る構成の蓄熱式冷房装置において、上記凝縮器と第一の
絞り装置の間の主冷媒回路にバイパス路を設け、上記バ
イパス路を流れる冷媒を上記圧縮機の吸入側冷媒と熱交
換させて、上記第一の絞り装置に流入する液冷媒を過冷
却させ、且つ上記バイパス路を流れる冷媒流量を調節す
ることにより該過冷却度を調節したことを特徴とする蓄
熱式冷房装置。
【請求項３】圧縮機、凝縮器、第一の絞り装置、第二
の絞り装置、及び蒸発器を順次接続して構成された一般
冷房回路と、上記第一の絞り装置と上記第二の絞り装置
の間の中間圧液ラインに連結し、蓄熱用熱交換器及び冷
媒ポンプの直列回路を、上記蒸発器と上記圧縮機の間の
低圧ガスラインと連結し、上記冷媒ポンプ、上記蓄熱用
熱交換器、上記第二の絞り装置、及び上記蒸発器により
構成される放冷用回路と、上記圧縮機、上記凝縮器、上
記第一の絞り装置、及び上記蓄熱用熱交換器で構成され
る蓄冷用回路と、上記蓄熱用熱交換器と熱交換関係にあ
る蓄熱媒体と、上記蓄熱媒体を内蔵する蓄熱槽とを有す
る構成の蓄熱式冷房装置において、上記凝縮器と上記第
一の絞り装置の間の主冷媒回路にバイパス路を設け、上
記バイパス路の冷媒を上記圧縮機の流入側に位置するア
キュムレータ内の冷媒と熱交換させて、上記第一の絞り
装置に流入する前の液冷媒を過冷却させ、且つ、上記バ
イパス路を流れる冷媒流量を調整することにより、該過
冷却度を調節したことを特徴とする蓄熱式冷房装置。
【請求項４】圧縮機、凝縮器、第一の絞り装置、第二
の絞り装置、及び蒸発器を順次接続して構成された一般
冷房回路と、上記第一の絞り装置と上記第二の絞り装置
の間の中間圧液ラインに連結し、蓄熱用熱交換器及び冷
媒ポンプの直列回路を、上記蒸発器と上記圧縮機の間の
低圧ガスラインと連結し、上記冷媒ポンプ、上記蓄熱用
熱交換器、上記第二の絞り装置、及び上記蒸発器により
構成される放冷用回路と、上記圧縮機、上記凝縮器、上
記第一の絞り装置、及び上記蓄熱用熱交換器で構成され
る蓄冷用回路と、上記蓄熱用熱交換器と熱交換関係にあ
る蓄熱媒体と、上記蓄熱媒体を内蔵する蓄熱槽とを有す
る構成の蓄熱式冷房装置において、上記凝縮器と上記第
一の絞り装置の間の主冷媒回路にバイパス路を設け、上
記バイパス路の冷媒を上記蓄熱槽内の上記蓄熱媒体と熱
交換させて、上記第一の絞り装置に流入する前の液冷媒
を過冷却させ、且つ、上記バイパス路を流れる冷媒流量
を調節することにより、該過冷却度を調節したことを特
徴とする蓄熱式冷房装置。
【請求項５】圧縮機、凝縮器、第一の絞り装置、第二
の絞り装置、及び蒸発器を順次接続して構成された一般
冷房回路と、上記第一の絞り装置と上記第二の絞り装置
の間の中間圧液ラインに連結し、蓄熱用熱交換器及び冷
媒ポンプの直列回路を、上記蒸発器と上記圧縮機の間の
低圧ガスラインと連結し、上記冷媒ポンプ、上記蓄熱用
熱交換器、上記第二の絞り装置、及び上記蒸発器により
構成される放冷用回路と、上記圧縮機、上記凝縮器、上
記第一の絞り装置、及び上記蓄熱用熱交換器で構成され
る蓄冷用回路と、上記蓄熱用熱交換器と熱交換関係にあ
る蓄熱媒体と、上記蓄熱媒体を内蔵する蓄熱槽とを有す
る構成の蓄熱式冷房装置において、上記蓄熱槽内の上記
蓄熱媒体を上記蓄熱槽外部に循環させる蓄熱媒体循環回
路を設け、上記蓄熱媒体循環回路と、上記凝縮器と上記
第一の絞り装置との間の冷媒回路とを熱交換させて、上
記第一の絞り装置に流入する前の液冷媒を過冷却させ、
且つ上記蓄熱媒体循環回路を流れる蓄熱媒体の流量を調
節することにより、該過冷却度を調節したことを特徴と
する蓄熱式冷房装置。
【請求項６】圧縮機、凝縮器、第一の絞り装置、第二
の絞り装置、及び蒸発器を順次接続して構成された一般
冷房回路と、上記第一の絞り装置と上記第二の絞り装置
の間の中間圧液ラインに連結し、蓄熱用熱交換器及び冷
媒ポンプの直列回路を、上記蒸発器と上記圧縮機の間の
低圧ガスラインと連結し、上記冷媒ポンプ、上記蓄熱用
熱交換器、上記第二の絞り装置、及び上記蒸発器により
構成される放冷用回路と、上記圧縮機、上記凝縮器、上
記第一の絞り装置、及び上記蓄熱用熱交換器で構成され
る蓄冷用回路と、上記蓄熱用熱交換器と熱交換関係にあ
る蓄熱媒体と、上記蓄熱媒体を内蔵する蓄熱槽とを有す
る構成の蓄熱式冷房装置において、上記凝縮器の出口側
回路と、上記圧縮機の吸入側回路の間にバイパス路を設
け、上記バイパス路上に第三の絞り装置を設け、凝縮器
で凝縮した液冷媒を上記第三の絞り装置で断熱膨張させ
ると共に、上記第三の絞り装置より下流で、上記バイパ
ス回路を上記第一の絞り装置に流入する前の液冷媒と熱
交換させて、上記第一の絞り装置に流入する前の液冷媒
を過冷却させ、且つ、上記第三の絞り装置の開度を調節
することにより、該過冷却度を調節したことを特徴とす
る蓄熱式冷房装置。
【請求項７】圧縮機、凝縮器、第一の絞り装置、第二
の絞り装置、及び蒸発器を順次接続して構成された一般
冷房回路と、上記第一の絞り装置と上記第二の絞り装置
の間の中間圧液ラインに連結し、蓄熱用熱交換器及び冷
媒ポンプの直列回路を、上記蒸発器と上記圧縮機の間の
低圧ガスラインと連結し、上記冷媒ポンプ、上記蓄熱用
熱交換器、上記第二の絞り装置、及び上記蒸発器により
構成される放冷用回路と、上記圧縮機、上記凝縮器、上
記第一の絞り装置、及び上記蓄熱用熱交換器で構成され
る蓄冷用回路と、上記蓄熱用熱交換器と熱交換関係にあ
る蓄熱媒体と、上記蓄熱媒体を内蔵する蓄熱槽とを有す
る構成の蓄熱式冷房装置において、上記凝縮器の出口側
回路と、上記圧縮機の吸入側回路の間にバイパス路を設
け、上記バイパス路上に第三の絞り装置を設け、凝縮器
で凝縮した液冷媒を上記第三の絞り装置で断熱膨張させ
ると共に、上記第三の絞り装置の入口側の回路を上記蓄
熱槽内の上記蓄熱媒体と熱交換させ、上記第三の絞り装
置より下流で、上記バイパス回路を上記第一の絞り装置
に流入する前の液冷媒と熱交換させて、上記第一の絞り
装置に流入する前の液冷媒を過冷却させ、且つ、上記第
三の絞り装置の開度を調節することにより、該過冷却度
を調節したことを特徴とする蓄熱式冷房装置。
【請求項８】圧縮機、凝縮器、第一の絞り装置、第二
の絞り装置、及び蒸発器を順次接続して構成された一般
冷房回路と、上記第一の絞り装置と上記第二の絞り装置
の間の中間圧液ラインに連結し、蓄熱用熱交換器及び冷
媒ポンプの直列回路を、上記蒸発器と上記圧縮機の間の
低圧ガスラインと連結し、上記冷媒ポンプ、上記蓄熱用
熱交換器、上記第二の絞り装置、及び上記蒸発器により
構成される放冷用回路と、上記圧縮機、上記凝縮器、上
記第一の絞り装置、及び上記蓄熱用熱交換器で構成され
る蓄冷用回路と、上記蓄熱用熱交換器と熱交換関係にあ
る蓄熱媒体と、上記蓄熱媒体を内蔵する蓄熱槽とを有す
る構成の蓄熱式冷房装置において、上記第二の絞り装置
の入口側回路と、上記蒸発器の出口側回路の間にバイパ
ス路を設け、上記バイパス路上に第三の絞り装置を設
け、上記凝縮器で凝縮した液冷媒を上記第三の絞り装置
で断熱膨張させると共に、上記第三の絞り装置より下流
で、上記バイパス回路を上記第二の絞り装置に流入する
前の液冷媒と熱交換させて、上記第二の絞り装置に流入
する前の液冷媒を過冷却させ、且つ、上記第三の絞り装
置の開度を調節することにより、該過冷却度を調節した
ことを特徴とする蓄熱式冷房装置。
【請求項９】圧縮機、凝縮器、第一の絞り装置、第二
の絞り装置、及び蒸発器を順次接続して構成された一般
冷房回路と、上記第一の絞り装置と上記第二の絞り装置
の間の中間圧液ラインに連結し、蓄熱用熱交換器及び冷
媒ポンプの直列回路を、上記蒸発器と上記圧縮機の間の
低圧ガスラインと連結し、上記冷媒ポンプ、上記蓄熱用
熱交換器、上記第二の絞り装置、及び上記蒸発器により
構成される放冷用回路と、上記圧縮機、上記凝縮器、上
記第一の絞り装置、及び上記蓄熱用熱交換器で構成され
る蓄冷用回路と、上記蓄熱用熱交換器と熱交換関係にあ
る蓄熱媒体と、上記蓄熱媒体を内蔵する蓄熱槽とを有す
る構成の蓄熱式冷房装置において、上記第二の絞り装置
の入口側回路と、上記蒸発器の出口側回路の間にバイパ
ス路を設け、上記バイパス路上に第三の絞り装置を設
け、上記凝縮器で凝縮した液冷媒を上記第三の絞り装置
で断熱膨張させると共に、上記第三の絞り装置の入口側
の回路を上記蓄熱槽内の上記蓄熱媒体と熱交換させ、上
記第三の絞り装置より下流で、上記バイパス回路を上記
第二の絞り装置に流入する前の液冷媒と熱交換させて、
上記第二の絞り装置に流入する前の液冷媒を過冷却さ
せ、且つ、上記第三の絞り装置の開度を調節することに
より、該過冷却度を調節したことを特徴とする蓄熱式冷
房装置。