JPH1054592A - 蓄熱式空気調和機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 蓄熱槽下部の配置、構造を簡単化するととも
に、蓄熱槽内から過冷却熱交換器への冷水の取出しを均
一になし得る蓄熱式空気調和機を提供する。 【解決手段】 蓄熱式空気調和機において、冷媒ポンプ
により室内ユニットの室内熱交換器に液冷媒を循環させ
る液冷媒配管中に上記液冷媒を冷水により冷却して過冷
却状態となす過冷却熱交換器を設け、同過冷却熱交換器
に、蓄熱槽内の冷水を導入し、同蓄熱槽の上部に戻す冷
水循環配管を接続すると共に、同冷水循環配管の上記蓄
熱槽側の接続部を同蓄熱槽の側面下部に設けて、過冷却
熱交換器等の機器を蓄熱槽の側部に設置可能とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は氷蓄熱式空気調和機
に関する。

【０００２】

【従来の技術】図３には、従来の氷蓄熱式空気調和機の
１例が示されている。図３において、１０は室外ユニッ
トであり、圧縮機１１、室外熱交換器１２、室外ファン
１３およびこれの駆動用のモータ１４から構成される。
１は蓄熱槽であり、本体用の取付脚２、水ポンプ３、過
冷却熱交換器４、散水ポンプ５、蓄熱熱交換器６、冷媒
ポンプ７、電磁弁３１，３２，３３、膨張弁４１、およ
び逆止弁３４等を備えている。２０は室内ユニットであ
り、これの内部には室内熱交換器（図示せず）が設けら
れ、上記室外ユニット１０及び蓄熱槽１と、液冷媒管３
８及びガス冷媒管３９により接続されている。８１は上
記蓄熱槽１の下部と水ポンプ３を介して上記過冷却熱交
換器４とを接続する排水パイプである。

【０００３】図３に示される氷蓄熱式空気調和機におい
て、蓄熱運転は潤沢な深夜電力を使用して行なわれる。
即ち、蓄熱運転時においては、圧縮機１１から吐出され
た高温高圧のガス冷媒は室外熱交換器１２で室外ファン
１３により送られる冷却空気により冷却されて凝縮、液
化され液冷媒管３８及び電磁弁３１を通り、膨張弁４１
で減圧された後、蓄熱槽１内の蓄熱熱交換器６で水８を
冷却して氷を生成する。この際において、上記冷媒は水
８より吸熱してガス冷媒となり逆止弁３４及びガス冷媒
管３９を通って圧縮機１１に戻る。このときには、室内
ユニット２０、冷媒ポンプ７及び水ポンプ３は停止し、
電磁弁３２及び３３は閉止している。

【０００４】一方、昼間の電力多需要時であって、電源
容量がこれに追従できないときには、この空気調和機に
おいては、いわゆるピークカット運転を行う。即ち、こ
のピークカット運転時には、蓄熱槽１の電磁弁３１、及
び３３は閉止、電磁弁３２は開放され、冷媒ポンプ７は
蓄熱槽１の氷水内にある蓄熱熱交換器６で氷水と熱交換
し放熱してできた冷媒液を過冷却熱交換器４に送る。同
過冷却熱交換器４においては、蓄熱槽１内の冷水を水ポ
ンプ３によりこれの底部より排水パイプ８１にて導き、
上記冷媒液を過冷却せしめる。この過冷却冷媒液は冷媒
ポンプ７により、液冷媒管３８を介して室内ユニット２
０に送られ、室内の空気を冷却し、ガス化された後ガス
冷媒管３９及び電磁弁３２を通って蓄熱槽１内の熱交換
器６に戻される。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記従来の蓄熱式空気
調和機にあっては、過冷却熱交換器４への冷水を蓄熱槽
１の底部の排水パイプ８１のみから導いているため、蓄
熱槽１内の水の流れが不均一となり、蓄熱槽１の下部で
排水パイプ８１から離れた部位にある氷は融解し難く、
また排水パイプ８１の開口端には氷片が詰まり易くな
る。

【０００６】また、上記排水パイプ８１は蓄熱槽１の直
下から取り出しているため構造上、取付脚２が必要とな
る。しかもこの取付脚は２トン〜３トンの重量を有する
蓄熱槽１を支えるため、強固にする必要があり、さらに
この取付脚の基礎は面圧が高いことから全体として強固
な構造にすることを要する。

【０００７】本発明の目的は、蓄熱槽下部の配置構造を
簡単化するとともに、蓄熱槽内から過冷却熱交換器への
冷水の取出しを均一になし得る蓄熱式空気調和機を提供
することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は上記問題点を解
決するもので、その要旨とする手段は、圧縮機及び室外
熱交換器を備えた室外ユニットと、水が充填され、この
水中に蓄熱熱交換器が設置された蓄熱槽と、室内熱交換
器を備えた室内ユニットとよりなり、蓄熱運転時に上記
室外ユニットからの冷媒を上記蓄熱槽内の蓄熱熱交換器
に循環させ、同蓄熱熱交換器で蒸発させて蓄熱槽内に氷
を生成し、放熱運転時に冷媒を冷媒ポンプにより上記蓄
熱熱交換器と上記室内ユニットの室内熱交換器との間を
循環させ、上記蓄熱熱交換器で凝縮液化し、これを上記
室内熱交換器で蒸発させて放熱運転する蓄熱式空気調和
機において、上記冷媒ポンプにより上記室内ユニットの
室内熱交換器に液冷媒を循環させる液冷媒配管中に上記
液冷媒を冷水により冷却して過冷却状態となす過冷却熱
交換器を設け、同過冷却熱交換器に、上記蓄熱槽内の冷
水を導入し、同蓄熱槽の上部に戻す冷水循環配管を接続
すると共に、同冷水循環配管の上記蓄熱槽側の接続部を
同蓄熱槽の側面下部に設けてなることにある。

【０００９】また、具体的には、上記手段において、上
記冷水循環配管を上記蓄熱槽の側面下部より内部に水平
方向に挿入し、その先端を閉鎖すると共に、その水平部
分に多数の穴を穿設する。

【００１０】さらに上記手段において、好ましくは、上
記多数の穴を水平方向に並べて穿設する。

【００１１】上記手段によれば、過冷却熱交換器への冷
水循環配管を蓄熱槽の側面下部に接続したので、蓄熱槽
の下部に上記過冷却熱交換器、冷媒ポンプで冷却水循環
用ポンプ等の機器を設置することを必要とせず、これら
の機器を蓄熱槽の側部に設置することが可能となること
により、蓄熱槽の取付脚が省略できるとともに蓄熱槽据
付部の面圧が低下し、これによって蓄熱槽取付部の構造
が簡単化される。

【００１２】また具体的には上記冷水循環配管を蓄熱槽
の下部に水平に設け、多数の穴を水平方向に並べて穿け
て構成したので、槽内の冷水が多数の孔から一様に循環
配管内に流入するため槽内の氷を均一にかつ均等に融解
せしめることができ、また槽内を上方から下方へ向けて
流れる氷片や槽内下部に存在する塵芥等による配管の詰
まりの発生が回避され、冷水は均一に上記過冷却熱交換
器に送られる。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下図１〜図２を参照して本発明
の実施形態を詳細に説明する。図１には本発明の実施形
態に係る氷蓄熱式空気調和機の構成図、図２には出口パ
イプの拡大外観図が示されている。

【００１４】図１〜図２において、１は蓄熱槽、６は同
蓄熱槽１内に設けられ氷水と冷媒とを熱交換する蓄熱熱
交換器、５は上記蓄熱槽１の上部に水平に設けられ多数
の噴出孔を有する散水パイプである。

【００１５】１０は室外ユニットであり、冷媒を圧縮す
る圧縮機１１、冷媒を凝縮するための室外熱交換器１
２、同室外熱交換器１２に冷却空気を送る室外ファン１
３及び同室外ファン１３を駆動するモータ１４等を備え
ている。

【００１６】２０は室内ユニットであり、上記室外ユニ
ット１０及び蓄熱槽１に、液冷媒管３８及びガス冷媒管
３９によって接続され、室内空気と冷媒とを熱交換し
て、冷媒の蒸発により室内空気を冷却する室内熱交換器
（図示せず）を備えている。

【００１７】４は蓄熱槽１を経た冷媒を過冷却状態にす
る過冷却熱交換器であり、同過冷却熱交換器４は蓄熱槽
１の外部の上記室内ユニット２０への液冷媒管路３８に
設けられている。８２は蓄熱槽１内の下部に設けられた
出口パイプ（詳細は後述）であり、上記過冷却熱交換器
４の冷水入口側に水ポンプ３を備えた排水パイプ８１を
介して接続されている。また上記過冷却熱交換器４の冷
水出口側は蓄熱槽１内の散水パイプ５に接続されてい
る。

【００１８】３１，３３は上記液冷媒管３８に設けられ
た電磁弁、３２はガス冷媒管３９に設けられた電磁弁、
３４は同電磁弁３２と並列に設けられた逆止弁である。

【００１９】上記出口パイプ８２は図１に示されるよう
に、蓄熱槽１の底部に水平に配置され、図２に示される
ように、長手方向に所定のピッチで多数の横孔８２ａが
穿設され、一方側が閉塞端となっている。そして、同出
口パイプ８２は、蓄熱槽１の側面下部から挿入された上
記排水パイプ８１に連結されており、これによって水ポ
ンプ、過冷却熱交換器４、冷媒ポンプ７及び各電磁弁３
１，３２，３３、膨張弁４１、逆止弁２４等は蓄熱槽１
の側方に配置することが可能となる。

【００２０】上記のように構成された氷蓄熱式空気調和
機において、蓄熱運転時においては、室内ユニット２
０、冷媒ポンプ７及び水ポンプ３は停止し、電磁弁３２
及び３３は閉止され、圧縮機１１から吐出された高温高
圧のガス冷媒は室外熱交換器１２で室外ファン１３によ
り送られる冷却空気により冷却されて凝縮、液化され、
液冷媒管３８及び電磁弁３１を通り、膨張弁４１で減圧
された後、蓄熱槽１内の蓄熱熱交換器６で蒸発すること
により水８を冷却して氷を生成する。この際において、
上記冷媒は水８より吸熱してガス冷媒となり逆止弁３４
及びガス冷媒管３９を通って圧縮機１１に戻る。

【００２１】またピークカット運転時には、上記電磁弁
３１，３３は閉止されるとともに、電磁弁３２は開放さ
れ、冷媒ポンプ７は、蓄熱槽１内の氷水内にある蓄熱熱
交換器６において氷水と熱交換し蒸発することによって
できた冷媒液を過冷却熱交換器４に送る。同過冷却熱交
換器４においては、蓄熱槽１内の氷水を水ポンプ３によ
り出口パイプ８２及び排水パイプ８１を通して導き上記
冷媒液と熱交換してこれを過冷却状態にする。

【００２２】この過冷却状態にある冷媒液は、過冷却熱
交換器４から冷媒ポンプ７により液冷媒管３８を介して
室内ユニット２０の室内熱交換器（図示せず）に送ら
れ、ここで蒸発して室内空気を冷却し、ガス冷媒管３９
及び電磁弁３２を通って蓄熱槽１内の蓄熱熱交換器６に
戻される。

【００２３】上記作動時において、上記出口パイプ８２
を蓄熱槽１内底部に水平に配置し、その長手方向に沿っ
て多数の横孔８２ａを設けたので、槽１内の冷水が多数
の横孔８２ａから一様に排出されるため、槽１内の氷
を、均一にかつ均等に融解せしめることができる。

【００２４】また上記横孔８２ａは水平方向に一様に配
置しているため、槽１内の上方から下方へ向けて流れる
氷片や槽１の下部の塵芥による詰まりの発生は無い。

【００２５】

【発明の効果】本発明は以上のように構成されており、
本発明によれば、過冷却熱交換器への冷水循環配管を蓄
熱槽の側面下部に接続したので、蓄熱槽の下部に上記過
冷却熱交換器等の機器を蓄熱槽の側部に設置することが
可能となることにより、蓄熱槽の取付脚が省略できると
ともに蓄熱槽据付部の面圧が低下し、これによって蓄熱
槽取付部の構造が簡単化され、装置の製造コストが低減
される。

【００２６】また請求項２，３の発明によれば、上記に
加えて、蓄熱槽内の冷水が多数の孔から一様に循環配管
内に流入するため槽内の氷を均一にかつ均等に融解せし
めることができる。また蓄熱槽内を上方から下方へ向け
て流れる氷片や槽内下部に存在する塵芥等による配管の
詰まりの発生を防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態に係る氷蓄熱式空気調和機の
構成図。

【図２】上記実施形態における出口パイプの拡大外観
図。

【図３】従来の氷蓄熱式空気調和機の構成図。

【符号の説明】

１ 蓄熱槽 ３ 水ポンプ ４ 過冷却熱交換器 ６ 蓄熱熱交換器 ７ 冷媒ポンプ １０ 室外ユニット １１ 圧縮機 １２ 室外熱交換器 １３ 室外ファン ２０ 室内ユニット ３１，３２，３３ 電磁弁 ３４ 逆止弁 ３８ 液冷媒管 ３９ ガス冷媒管 ４１ 膨張弁 ８１ 排水パイプ ８２ 出口パイプ ８２ａ 横孔

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 圧縮機及び室外熱交換器を備えた室外ユ
   ニットと、水が充填され、この水中に蓄熱熱交換器が設
   置された蓄熱槽と、室内熱交換器を備えた室内ユニット
   とよりなり、蓄熱運転時に上記室外ユニットからの冷媒
   を上記蓄熱槽内の蓄熱熱交換器に循環させ、同蓄熱熱交
   換器で蒸発させて蓄熱槽内に氷を生成し、放熱運転時に
   冷媒を冷媒ポンプにより上記蓄熱熱交換器と上記室内ユ
   ニットの室内熱交換器との間を循環させ、上記蓄熱熱交
   換器で凝縮液化し、これを上記室内熱交換器で蒸発させ
   て放熱運転する蓄熱式空気調和機において、上記冷媒ポ
   ンプにより上記室内ユニットの室内熱交換器に液冷媒を
   循環させる液冷媒配管中に上記液冷媒を冷水により冷却
   して過冷却状態となす過冷却熱交換器を設け、同過冷却
   熱交換器に、上記蓄熱槽内の冷水を導入し、同蓄熱槽の
   上部に戻す冷水循環配管を接続すると共に、同冷水循環
   配管の上記蓄熱槽側の接続部を同蓄熱槽の側面下部に設
   けてなることを特徴とする蓄熱式空気調和機。
2. 【請求項２】 上記冷水循環配管を上記蓄熱槽の側面下
   部より内部に水平方向に挿入し、その先端を閉鎖すると
   共に、その水平部分に多数の穴を穿設してなる請求項１
   に記載の蓄熱式空気調和機。
3. 【請求項３】 上記多数の穴を水平方向に並べて穿設し
   てなる請求項２に記載の蓄熱式空気調和機。