JP5572579B2 - Thermal storage air conditioner - Google Patents
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Description
本発明は、複数台の熱源ユニットを備えた蓄熱式空気調和装置に関する。 The present invention relates to a heat storage type air conditioner including a plurality of heat source units.
従来、夜間に氷を生成する（すなわち、冷熱を蓄える）蓄熱運転を行い、昼間に氷を利用した（すなわち、蓄熱を利用した）蓄熱利用冷房運転を行う蓄熱式空気調和装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１に記載の蓄熱式空気調和装置は、複数台の室内ユニットと、これら室内ユニットと共に１つの冷凍サイクルを構成するように並列接続された例えば２台の熱源ユニット（室外ユニット）と、それら室内ユニットと熱源ユニットの間に接続された１台の氷蓄熱ユニットとを備えている。なお、熱源ユニットの台数は、空調負荷に応じて３台、又は４台以上に変更可能としている。
2. Description of the Related Art Conventionally, a regenerative air conditioner that performs heat storage operation that generates ice at night (that is, stores cold energy) and performs heat storage cooling operation that uses ice during the day (that is, using heat storage) is known. (For example, refer to Patent Document 1). A heat storage air conditioner described in
特許文献１に記載の蓄熱式空気調和装置では、蓄熱運転（製氷運転）の場合、２台の熱源ユニットにおける圧縮機にてガス冷媒を圧縮させ、室外熱交換器にて凝縮させて液冷媒とし、この液冷媒を１台の蓄熱ユニットに供給する。そして、蓄熱ユニットの蓄熱熱交換器（蓄熱槽内の熱交換器）にて液冷媒と蓄熱槽内の水との熱交換により、液冷媒を蒸発させてガス冷媒としつつ、蓄熱槽内の水を凝縮させて氷を生成する。そして、ガス冷媒を２台の熱源ユニットに戻すようになっている。
In the heat storage type air conditioner described in
蓄熱利用冷房運転の場合、蓄熱運転（製氷運転）の場合と同様、２台の熱源ユニットにおける圧縮機にてガス冷媒を圧縮させ、室外熱交換器にて凝縮させて液冷媒とし、この液冷媒を１台の蓄熱ユニットに供給する。そして、蓄熱ユニットの蓄熱熱交換器にて液冷媒と蓄熱槽内の氷との熱交換により液冷媒を過冷却し、この液冷媒を複数台の室内ユニットに供給する。そして、室内ユニットの室内熱交換器にて液冷媒を蒸発させてガス冷媒とし、このガス冷媒を２台の熱源ユニットに戻すようになっている。 In the case of cooling operation using heat storage, as in the case of heat storage operation (ice making operation), the gas refrigerant is compressed by the compressors in the two heat source units and condensed in the outdoor heat exchanger to form liquid refrigerant. Is supplied to one heat storage unit. Then, the liquid refrigerant is supercooled by heat exchange between the liquid refrigerant and the ice in the heat storage tank in the heat storage heat exchanger of the heat storage unit, and the liquid refrigerant is supplied to a plurality of indoor units. The liquid refrigerant is evaporated into a gas refrigerant in the indoor heat exchanger of the indoor unit, and the gas refrigerant is returned to the two heat source units.
しかしながら、上記従来技術には以下のような課題が存在する。 However, there are the following problems in the above-described prior art.
すなわち、上記特許文献１に記載の蓄熱式空気調和装置では、図示から明らかなように、蓄熱運転時に１台の蓄熱ユニットから２台の熱源ユニットにガス冷媒を戻すように構成されている。詳細には、蓄熱運転時に蓄熱ユニットの蓄熱熱交換器の出口側となる配管は、２台の熱源ユニットへガス冷媒を分流する配管の分岐部より上流側に接続されている。また、蓄熱運転時に２台の熱源ユニットが両方とも稼働されている。
That is, as is apparent from the drawing, the heat storage air conditioner described in
ここで、蓄熱運転時における蓄熱熱交換器の出口側では、ガス冷媒に液冷媒が混ざった気液二相状態とする必要がある。その理由は、例えば蓄熱運転時における蓄熱熱交換器の出口側で冷媒を過熱ガス化させると、蓄熱熱交換器の出口側の着氷量が減少し、蓄熱槽内での着氷量が不均一となる不具合が生じるからである。そして、蓄熱槽内での着氷量が不均一になると、水が氷となって体積膨張する際に大きな応力が発生し、伝熱管が破損する恐れがある。そのため、蓄熱槽内での着氷量を均一にすることが望ましく、蓄熱運転時における蓄熱熱交換器の出口側では冷媒を気液二相状態とする。 Here, on the outlet side of the heat storage heat exchanger during the heat storage operation, it is necessary to make a gas-liquid two-phase state in which the liquid refrigerant is mixed with the gas refrigerant. The reason is that, for example, if the refrigerant is superheated and gasified on the outlet side of the heat storage heat exchanger during the heat storage operation, the amount of icing on the outlet side of the heat storage heat exchanger decreases, and the amount of icing in the heat storage tank does not increase. This is because a uniform defect occurs. And if the amount of icing in the heat storage tank becomes non-uniform, a large stress is generated when the water expands to become ice and the heat transfer tube may be damaged. Therefore, it is desirable to make the amount of icing in the heat storage tank uniform, and the refrigerant is in a gas-liquid two-phase state on the outlet side of the heat storage heat exchanger during the heat storage operation.
そして、上述した２台の熱源ユニットへ冷媒を分流する配管の分岐部では、その分岐部の形状や取付姿勢に応じて冷媒、特に液冷媒の分流比が変化する。そのため、条件によっては、２台の熱源ユニットの間で冷媒、特に液冷媒の戻り量に差異が生じる。そして、液冷媒に溶け込んだ油の戻り量にも差異を生じさせる。したがって、２台の熱源ユニットの間で保有する油量に差異が生じ、油量の減少によって圧縮機内の潤滑不良等の不具合を引き起こす可能性がある。そのため、信頼性の点で好ましくなかった。 And in the branch part of piping which distributes a refrigerant | coolant to the two heat-source units mentioned above, according to the shape and attachment attitude | position of the branch part, a diversion ratio of a refrigerant, especially a liquid refrigerant changes. Therefore, depending on the conditions, there is a difference in the return amount of the refrigerant, particularly the liquid refrigerant, between the two heat source units. Then, a difference is also caused in the return amount of the oil dissolved in the liquid refrigerant. Therefore, there is a difference in the amount of oil held between the two heat source units, and a decrease in the amount of oil may cause problems such as poor lubrication in the compressor. Therefore, it was not preferable in terms of reliability.
本発明の目的は、熱源ユニットの冷媒不足を回避することができ、信頼性を向上させることができる蓄熱式空気調和装置を提供することにある。 An object of the present invention is to provide a heat storage type air conditioner capable of avoiding a shortage of refrigerant in a heat source unit and improving reliability.
上記目的を達成するために、本発明は、冷媒を室内空気と熱交換させる室内熱交換器を備えた少なくとも１台の室内ユニットと、前記室内ユニットと共に１つの冷凍サイクルを構成するように前記室内ユニットに対してガス配管及び液配管を介し並列接続され、冷媒を圧縮する圧縮機及び冷媒を室外空気と熱交換させる室外熱交換器を備えた複数台の熱源ユニットと、前記室内ユニットと前記熱源ユニットとの間に接続され、冷媒を蓄熱媒体と熱交換させる蓄熱熱交換器を備えた複数台又は１台の蓄熱ユニットと、前記圧縮機を制御するとともに、冷媒を前記室外熱交換器、前記蓄熱熱交換器、及び前記室内熱交換器のうちのいずれかに選択的に流通させるために複数の電磁弁を制御する制御手段とを備え、前記制御手段は、前記圧縮機及び前記複数の電磁弁を制御して、少なくとも、前記室外熱交換器を凝縮器、前記蓄熱熱交換器を蒸発器として作動させる蓄熱運転や、前記室外熱交換器を凝縮器、前記蓄熱熱交換器を過冷却器、前記室内熱交換器を蒸発器として作動させる蓄熱利用冷房運転に切換える蓄熱式空気調和装置において、前記複数台の熱源ユニットと前記複数台の蓄熱ユニットを同数とし、前記ガス配管は前記複数台の各熱源ユニットに対して分岐するとともに、分岐した分岐ガス配管は前記複数台の各熱源ユニットに接続され、蓄熱運転時に前記複数台の各蓄熱ユニットの前記蓄熱熱交換器から冷媒を気液二相状態で流出させ、前記気液二相状態の冷媒は前記複数台の各蓄熱ユニットに接続される蓄熱ガス配管を通って流出し、前記各蓄熱ガス配管はそれぞれ異なる前記分岐ガス配管に接続される。
In order to achieve the above object, the present invention provides at least one indoor unit including an indoor heat exchanger for exchanging heat between refrigerant and indoor air, and the indoor unit so as to constitute one refrigeration cycle together with the indoor unit. A plurality of heat source units including a compressor that compresses the refrigerant and an outdoor heat exchanger that exchanges heat between the refrigerant and outdoor air, and the indoor unit and the heat source. A plurality of or one heat storage unit provided with a heat storage heat exchanger that is connected between the units and exchanges heat between the refrigerant and the heat storage medium, and the compressor is controlled, and the refrigerant is transferred to the outdoor heat exchanger, A heat storage heat exchanger, and a control means for controlling a plurality of solenoid valves to selectively flow to any of the indoor heat exchanger, the control means comprising the compressor and A plurality of solenoid valves to control at least the outdoor heat exchanger as a condenser and the heat storage heat exchanger as an evaporator, a heat storage operation, the outdoor heat exchanger as a condenser, the heat storage heat exchanger In the regenerative air conditioner that switches to a regenerative cooling operation that operates as a supercooler and the indoor heat exchanger as an evaporator, the same number of the plurality of heat source units and the plurality of heat storage units, and the gas pipe The branch gas pipe branches to each of the plurality of heat source units, and the branched branch gas pipe is connected to each of the plurality of heat source units, and refrigerant is supplied from the heat storage heat exchanger of each of the plurality of heat storage units during a heat storage operation. The refrigerant in the gas-liquid two-phase state flows out through the heat storage gas pipes connected to the plurality of heat storage units, and the heat storage gas pipes are different from each other. It is connected to the branch gas pipe.
本発明によれば、熱源ユニットの冷媒不足を回避することができ、信頼性を向上させることができる。 According to the present invention, a shortage of refrigerant in the heat source unit can be avoided, and reliability can be improved.
本発明の第１の実施形態を、図１〜図７により説明する。 A first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
図１は、本実施形態における蓄熱式空気調和装置の全体構成を表すブロック図である。図２は、本実施形態における室内ユニットの構成を表す図である。図３は、本実施形態における熱源ユニットの構成を表す図である。図４は、本実施形態における蓄熱ユニットの構成を表す図であり、蓄熱運転時の弁の開閉状態（黒塗りは閉状態、白塗りは開状態）を示す。図５は、本実施形態におけるコントローラを関連機器とともに表す図である。 FIG. 1 is a block diagram showing the overall configuration of a heat storage type air conditioner in the present embodiment. FIG. 2 is a diagram illustrating the configuration of the indoor unit in the present embodiment. FIG. 3 is a diagram illustrating the configuration of the heat source unit in the present embodiment. FIG. 4 is a diagram showing the configuration of the heat storage unit in the present embodiment, and shows the open / closed state of the valve during the heat storage operation (black is closed, white is open). FIG. 5 is a diagram illustrating the controller according to this embodiment together with related devices.
これら図１〜図４において、蓄熱式空気調和装置は、例えば２台の室内ユニット１ａ，１ｂと、これら室内ユニット１ａ，１ｂと共に１つの冷凍サイクルを構成するように並列接続された例えば２台の熱源ユニット２ａ，２ｂと、それら室内ユニット１ａ，１ｂと熱源ユニット２ａ，２ｂとの間に接続された例えば２台の蓄熱ユニット３ａ，３ｂと、コントローラ４とを備えている。
1 to 4, the regenerative air conditioner includes, for example, two
室内ユニット１ａ，１ｂは、共通ガス配管３０及び共通液配管４０に対して並列に接続されている。詳細には、室内ユニット１ａは、共通ガス配管３０に対して室内側分岐ガス配管３１ａを介し接続され、共通液配管４０に対して室内側分岐液配管４１ａを介し接続されている。室内ユニット１ｂは、共通ガス配管３０に対して室内側分岐ガス配管３１ｂを介し接続され、共通液配管４０に対して室内側分岐液配管４１ｂを介し接続されている。
The
室内ユニット１ａは、冷媒を室内空気と熱交換させる室内熱交換器５と、この室内熱交換器５に室内空気を送風する室内送風機（図示せず）と、室内熱交換器５の液冷媒側（図２中下側）に設けられ、後述する冷房運転時に冷媒を減圧するための室内膨張弁（電磁弁）６とを備えている。室内ユニット１ｂは、室内ユニット１ａと同様の構成であり、その説明を省略する。
The
熱源ユニット２ａ，２ｂは、共通ガス配管３０及び共通液配管４０に対して並列に接続されている。詳細には、熱源ユニット２ａは、共通ガス配管３０に対して室外側分岐ガス配管３２ａを介し接続され、共通液配管４０ａに対して室外側分岐液配管４３ａを介し接続されている。熱源ユニット２ｂは、共通ガス配管３０に対して室外側分岐ガス配管３２ｂを介し接続され、共通液配管４０ａに対して室外側分岐液配管４３ｂを介し接続されている。また、共通液配管４０ａと４０ｂの間には蓄熱ユニット３ａおよび３ｂが並列に接続されている。詳細には、蓄熱ユニット３ａは共通液配管４０ａに対して蓄熱液配管４２ａで、共通液配管４０ｂに対して蓄熱液配管４２ｂで接続されており、蓄熱ユニット３ｂは共通液配管４０ａに対して蓄熱液配管４２ｃで、共通液配管４０ｂに対して蓄熱液配管４２ｄで接続されている。
The
また、本実施形態の大きな特徴として、蓄熱ユニット３ａと熱源ユニット２ａが対応するように蓄熱ガス配管５０ａが室外側分岐ガス配管３２ａに、蓄熱ユニット３ｂと熱源ユニット２ｂが対応するように蓄熱ガス配管５０ｂが室外側分岐ガス配管３２ｂに接続されている（詳細は後述）。
Further, as a major feature of the present embodiment, the heat
熱源ユニット２ａは、冷媒を圧縮する圧縮機７と、冷媒を室外空気と熱交換させる室外熱交換器８と、この室外熱交換器８に室外空気を送風する室外送風機９と、室外熱交換器８の液冷媒側（図３中下側）に設けられ、後述する暖房運転時に冷媒を減圧するための室外膨張弁（電磁弁）１０とを備えている。また、熱源ユニット２ａは、室外側分岐ガス配管３２ａを圧縮機７の吸込側ガス配管（低圧ガス配管）１１及び吐出側ガス配管（高圧ガス配管）１２のうちの一方と、室外熱交換器８からのガス配管１４を圧縮機７の吸込側ガス配管１１及び吐出側ガス配管１２のうちの他方に連通するように切換える四方弁１３（電磁弁）とを備えている。
The
また、熱源ユニット２ａは、後述する蓄熱非利用冷房運転時に液冷媒を過冷却するための過冷却回路１５を備えている。この過冷却回路１５は、室外熱交換器８からの液配管１６と圧縮機７の吸込側ガス配管１１との間で接続されたバイパス配管１７と、このバイパス配管１７に設けられたバイパス膨張弁（電磁弁）１８と、バイパス配管１７側の冷媒と液配管１６側の冷媒とを熱交換させる過冷却熱交換器１９とで構成されている。そして、蓄熱非利用冷房運転時には、バイパス膨張弁１８が絞り状態（言い換えれば、全閉状態と全開状態との間）に制御される。これにより、室外熱交換器８からの冷媒の一部をバイパス膨張弁１８にて減圧して低温化し、過冷却熱交換器１９にて残りの液冷媒と熱交換させる。これにより、冷媒の一部は蒸発して過熱ガスとなり、この過熱ガスが圧縮機７の吸込側ガス配管１１に流出する。一方、冷媒の残りは過冷却されて室外側分岐液配管４３ａに流出するようになっている。
Further, the
熱源ユニット２ｂは、熱源ユニット２ａと同様の構成であり、その説明を省略する。
The
蓄熱ユニット３ａは、蓄熱液配管４２ａと４２ｂとの間で接続された液配管２０と、蓄熱媒体としての水を貯留する蓄熱槽（水タンク）２１と、この蓄熱槽２１内に設けられ、冷媒を水と熱交換させる蓄熱熱交換器２２とを備えている。また、蓄熱熱交換器２２の一方の出入口側（図３中右側）と液配管２０との間で接続された分岐配管２３ａと、この分岐配管２３ａに介設された開閉弁（第１の電磁弁）２４ａ，レシーバタンク２５、及び蓄熱膨張弁（電磁弁）２６とを備えている。蓄熱膨張弁２６は、後述する蓄熱運転時に冷媒を減圧するためのものであり、レシーバタンク２５は、後述する蓄熱運転時に余剰冷媒を貯留するためのものである。なお、レシーバタンク２５で貯留する余剰冷媒量は蓄熱熱交換器２２の内容積に応じて定まるので、これに基づいてレシーバタンク２５の容積が設計されている。
The
また、蓄熱ユニット３ａは、分岐配管２３ａにおける蓄熱膨張弁２６と蓄熱熱交換器２２との間の部分と液配管２０との間で接続された分岐配管２３ｂと、この分岐配管２３ｂに介設され、蓄熱熱交換器２２側から液配管２０側への流れを許容する逆止弁２７とを備えている。また、蓄熱熱交換器２２の他方の出入口側（図３中左側）と上述した蓄熱ガス配管５０ａとの間で接続された分岐配管２３ｃと、この分岐配管２３ｃに介設された開閉弁（第２の電磁弁）２４ｂと、分岐配管２３ｃにおける開閉弁２４ｂより蓄熱ガス配管５０ａ側（図４中左側）とレシーバタンク２５との間で接続された冷媒戻し配管２８と、この冷媒戻し配管２８に介設された開閉弁（第３の電磁弁）２４ｃとを備えている。また、分岐配管２３ｃにおける開閉弁２４ｂより蓄熱熱交換器２２側（図４中右側）と液配管２０との間で接続された分岐配管２３ｄと、この分岐配管２３ｄに介設された開閉弁（電磁弁）２４ｄと、液配管２０における分岐配管２３ｂの接続部（及び分岐配管２３ａの接続部）と分岐配管２４ｄの接続部との間に位置する開閉弁（電磁弁）２４ｅとを備えている。
Further, the
蓄熱ユニット３ｂは、蓄熱ユニット３ａと同様の構成であり、その説明を省略する。
The
コントローラ４は、上述した室内ユニット１ａ，１ｂにおける室内膨張弁６、熱源ユニット２ａ，２ｂにおける四方弁１３，圧縮機７，室外送風機９，室外膨張弁１０、及びバイパス膨張弁１８、並びに蓄熱ユニット３ａ，３ｂにおける開閉弁２４ａ〜２４ｅ及び蓄熱膨張弁２６を制御する。これにより、蓄熱運転，蓄熱利用冷房運転，蓄熱非利用冷房運転、及び暖房運転のうちのいずれかに切換えるようになっている。なお、本実施形態においては、室内ユニット１ａ，１ｂの仕様が同じ（詳細には、室内熱交換器５，室内送風機、及び室内膨張弁６の能力が同じ）、熱源ユニット２ａ，２ｂの仕様が同じ（詳細には、圧縮機７，室外熱交換器８，室外送風機９，室外膨張弁１０，バイパス膨張弁１８、及び過冷却熱交換器１９の能力が同じ）、蓄熱ユニット３ａ，３ｂの仕様が同じ（詳細には、蓄熱熱交換器２２，レシーバタンク２５、及び蓄熱膨張弁２６の能力が同じ）であり、コントローラ４は、室内ユニット１ａ，１ｂの制御量を同じとし、熱源ユニット２ａ，２ｂの制御量を同じとし、蓄熱ユニット３ａ，３ｂの制御量を同じとしている。具体例の１つとして、熱源ユニット２ａ，２ｂにおける圧縮機７の回転数を同じとしている。
The controller 4 includes the
次に、本実施形態における蓄熱運転時の動作とともに、主な作用効果を説明する。 Next, the main effect is demonstrated with the operation | movement at the time of the thermal storage driving | operation in this embodiment.
（１）蓄熱運転時
蓄熱ユニット３ａ，３ｂの蓄熱槽２１内に氷を生成する（冷熱を蓄える）蓄熱運転を行う。この蓄熱運転時では、コントローラ４は、熱源ユニット２ａ，２ｂを両方とも稼働させる。詳細には、熱源ユニット２ａ，２ｂにおける圧縮機７及び室外送風機９を駆動するとともに、室外膨張弁１０を全開状態、バイパス膨張弁１８を全閉状態に制御する。また、四方弁１３を制御し、前述の図３中実線で示すように、室外側分岐ガス配管３２ａを圧縮機７の吸込側ガス配管１１に連通し、室外熱交換器８からのガス配管１４を圧縮機７の吐出側ガス配管１２に連通するように切換える。これにより、圧縮機７にてガス冷媒が圧縮され、そのガス冷媒が四方弁１３を介し室外熱交換器８に流入し、室外熱交換器８にて凝縮して液冷媒となり（すなわち、室外熱交換器８が凝縮器として作動し）、その液冷媒（詳細には、飽和液冷媒）が室外側分岐液配管４３，共通液配管４０ａ，蓄熱液配管４２ａもしくは４２ｃを介し蓄熱ユニット３ａ，３ｂに供給される。
(1) During heat storage operation A heat storage operation is performed in which ice is generated (stores cold energy) in the
また、コントローラ４は、前述の図４で示すように、蓄熱ユニット３ａ，３ｂにおける開閉弁２４ａ，２４ｂ，２４ｅを開状態、開閉弁２４ｃ，２４ｄを閉状態に制御するとともに、蓄熱膨張弁２６を絞り状態に制御する。これにより、蓄熱ユニット３ａ，３ｂからの液冷媒は開閉弁２４ｅ，２４ａを介しレシーバタンク２５に流入し、その一部がレシーバタンク２５から蓄熱膨張弁２６に流出し、その残り（余剰分）がレシーバタンク２５内に貯留される。すなわち、蓄熱熱交換器２２の保有冷媒量が変動するのは蓄熱運転時のみであり、この蓄熱運転時にレシーバタンク２５によって冷媒量が自動的に調整されるようになっている。そして、蓄熱膨張弁２６にて液冷媒が減圧されて低温化し、その液冷媒が蓄熱熱交換器２２にて蓄熱槽２１内の水との熱交換により蒸発してガス冷媒となる（すなわち、蓄熱熱交換器２２が蒸発器として作動する）。一方、蓄熱槽２１内の水は、前述した冷媒との熱交換により熱を奪われて温度が徐々に低下し、十分に低下すると蓄熱熱交換器２２の周りに着氷する。
Further, as shown in FIG. 4, the controller 4 controls the on-off
ここで、蓄熱熱交換器２２の出口側では、ガス冷媒に液冷媒が混ざった気液二相状態となっている。その理由は、例えば蓄熱熱交換器２２の出口側で冷媒を過熱ガス化させると、蓄熱熱交換器２２の出口側の着氷量が減少し、蓄熱槽２１内での着氷量が不均一となる不具合が生じるからである。そして、蓄熱槽２１内での着氷量が不均一になると、水が氷となって体積膨張する際に大きな応力が発生し、伝熱管が破損する恐れがある。そのため、蓄熱槽２１内での着氷量を均一にすることが望ましく、蓄熱熱交換器２２の出口側では冷媒を気液二相状態としている。
Here, on the outlet side of the heat
そして、本実施形態においては、蓄熱ユニット３ａの蓄熱熱交換器２２から流出する気液二相状態の冷媒は、開閉弁２４ｂ及び蓄熱ガス配管５０ａ，室外側分岐ガス配管３２ａを介し熱源ユニット２ａの圧縮機７の吸込側に戻される。また、蓄熱ユニット３ｂの蓄熱熱交換器２２から流出する気液二相状態の冷媒は、開閉弁２４ｂ及び蓄熱ガス配管５０ｂ、室外側分岐ガス配管３２ｂを介し熱源ユニット２ｂの圧縮機７の吸込側に戻される。すなわち、蓄熱ユニット３ａから熱源ユニット２ａ，２ｂへ気液二相状態の冷媒を分配せず、同様に、蓄熱ユニット３ｂから熱源ユニット２ａ，２ｂへ気液二相状態の冷媒を分配しないので、気液二相状態の冷媒の分配によって生じやすい熱源ユニットの冷媒不足を回避することができる。したがって、例えば圧縮機７内の潤滑不良等の不具合を回避することができ、信頼性を向上させることができる。
And in this embodiment, the refrigerant | coolant of the gas-liquid two-phase state which flows out from the thermal
また、本実施形態においては、蓄熱運転時に熱源ユニット２ａ，２ｂを両方とも稼働させるので、例えば熱源ユニット２ａ，２ｂのうちの一方のみを稼働させる場合と比べ、蓄熱運転時間の短縮や蓄熱率（言い換えれば、単位時間当たりの蓄熱量）の向上を図ることができる。
In the present embodiment, since both the
次に、本実施形態における蓄熱運転以外の他の運転時（詳細には、蓄熱利用冷房運転時，蓄熱非利用冷房運転時、及び暖房運転時）の動作とともに、他の作用効果を説明する。 Next, other operations and effects will be described together with the operation during the operation other than the heat storage operation in the present embodiment (specifically, during the heat storage use cooling operation, during the heat storage non-use cooling operation, and during the heating operation).
（２）蓄熱利用冷房運転時
蓄熱ユニット３ａ，３ｂの蓄熱槽２１内の氷を利用した（すなわち、蓄熱を利用した）冷房運転を行う。この蓄熱利用冷房運転時では、コントローラ４は、室内ユニット側の負荷に応じて、熱源ユニット２ａ，２ｂのうちの一方もしくは両方を稼働させる。詳細には、熱源ユニット２ａ，２ｂのうちの一方もしくは両方における圧縮機７及び室外送風機９を駆動するとともに、室外膨張弁１０を全開状態、バイパス膨張弁１８を全閉状態に制御する。また、四方弁１３を制御し、前述の図３中実線で示すように、室外側分岐ガス配管３２ａを圧縮機７の吸込側ガス配管１１に連通し、室外熱交換器８からのガス配管１４を圧縮機７の吐出側ガス配管１２に連通するように切換える。これにより、圧縮機７にてガス冷媒が圧縮され、そのガス冷媒が四方弁１３を介し室外熱交換器８に流入し、室外熱交換器８にて凝縮して液冷媒となり（すなわち、室外熱交換器８が凝縮器として作動し）、その液冷媒（詳細には、飽和液冷媒）が室外側分岐液配管４３ａ，共通液配管４０ａ，蓄熱液配管４２ａもしくは４２ｃを介し蓄熱ユニット３ａ，３ｂに供給される。
(2) Cooling operation using heat storage Cooling operation using ice in the
また、コントローラ４は、図６で示すように、蓄熱ユニット３ａ，３ｂにおける開閉弁２４ａ，２４ｂ，２４ｅを閉状態、開閉弁２４ｃ，２４ｄを開状態に制御するとともに、蓄熱膨張弁２６を全閉状態に制御する。これにより、熱源ユニット２ａ，２ｂのうちの一方もしくは両方からの液冷媒は開閉弁２４ｄを介し蓄熱熱交換器２２に流入し、蓄熱槽２１内の氷との熱交換により過冷却され（すなわち、蓄熱熱交換器２２が過冷却器として作動し）、その過冷却液冷媒が逆止弁２７を介し流出して、蓄熱液配管４２ｂもしくは４２ｄ、および共通液配管４０ｂ等を介し室内ユニットに供給される。
Further, as shown in FIG. 6, the controller 4 controls the on-off
また、コントローラ４は、例えば、室内ユニット１ａ，１ｂにおける室内膨張弁６を絞り状態に制御する（あるいは、室内ユニット１ａ，１ｂのうちの一方における室内膨張弁６を絞り状態に制御し、他方における室内膨張弁６を全閉状態とする）。これにより、蓄熱ユニット３ａ，３ｂからの液冷媒は室内膨張弁６にて減圧されて低温化し、その液冷媒が室内熱交換器５にて室内空気との熱交換により蒸発してガス冷媒となり（すなわち、室内熱交換器５が蒸発器として作動し）、そのガス冷媒（詳細には、飽和ガス冷媒もしくは過熱ガス冷媒）が共通ガス配管３０等を介し熱源ユニットに戻され、その熱源ユニットにて四方弁１３を介し圧縮機７に戻される。
Further, the controller 4 controls, for example, the
この蓄熱利用冷房運転では、蓄熱ユニット３ａ，３ｂの蓄熱槽２１内の氷との熱交換により液冷媒を過冷却して比エンタルピーの低い低温状態とし、室内ユニットの室内熱交換器５で液冷媒を蒸発する際のエンタルピー差を増大させるので、冷房能力が向上する。また、圧縮機の仕事を増やすことなく冷房能力を向上させることができ、効率の高い冷房運転を行うことができる。
In this heat storage-based cooling operation, the liquid refrigerant is supercooled by heat exchange with ice in the
（３）蓄熱非利用冷房運転時
蓄熱ユニット３ａ，３ｂの蓄熱槽２１内の氷を利用しない（すなわち、蓄熱を利用しない）冷房運転を行う。この蓄熱非利用冷房運転時では、コントローラ４は、室内ユニット側の負荷に応じて、熱源ユニット２ａ，２ｂのうちの一方もしくは両方を稼働させる。詳細には、熱源ユニット２ａ，２ｂのうちの一方もしくは両方における圧縮機７及び室外送風機９を駆動するとともに、室外膨張弁１０を全開状態に制御する。また、バイパス膨張弁１８を絞り状態に制御する。また、四方弁１３を制御し、前述の図３中実線で示すように、室外側分岐ガス配管３２ａを圧縮機７の吸込側ガス配管１１に連通し、室外熱交換器８からのガス配管１４を圧縮機７の吐出側ガス配管１２に連通するように切換える。これにより、圧縮機７にてガス冷媒が圧縮され、そのガス冷媒が四方弁１３を介し室外熱交換器８に流入し、室外熱交換器８にて凝縮して液冷媒となる（すなわち、室外熱交換器８が凝縮器として作動する）。そして、バイパス膨張弁１８にて液冷媒の一部が減圧されて低温化し、過冷却熱交換器１９にて残りの液冷媒との熱交換により蒸発して過熱ガスとなり、この過熱ガスが圧縮機７の吸込側ガス配管１１に流出する。一方、前述した熱交換により過冷却された液冷媒は、室外側分岐液配管４３ａ，共通液配管４０ａ，蓄熱液配管４２ａもしくは４２ｃを介し蓄熱ユニット３ａ，３ｂに流出される。
(3) Cooling operation not using heat storage Cooling operation is performed in which the ice in the
また、コントローラ４は、図７で示すように、蓄熱ユニット３ａ，３ｂにおける開閉弁２４ａ，２４ｂ，２４ｄを閉状態、開閉弁２４ｃ，２４ｅを開状態に制御するとともに、蓄熱膨張弁２６を全閉状態に制御する。これにより、熱源ユニット２ａ，２ｂのうちの一方もしくは両方からの液冷媒は開閉弁２４ｅを介し流出して、蓄熱液配管４２ｂもしくは４２ｄ、および共通液配管４０ｂ等を介し室内ユニットに供給される。
Further, as shown in FIG. 7, the controller 4 controls the on-off
また、コントローラ４は、例えば、室内ユニット１ａ，１ｂにおける室内膨張弁６を絞り状態に制御する（あるいは、室内ユニット１ａ，１ｂのうちの一方における室内膨張弁６を絞り状態に制御し、他方における室内膨張弁６を全閉状態とする）。これにより、蓄熱ユニット３ａ，３ｂからの液冷媒は室内膨張弁６にて減圧されて低温化し、その液冷媒が室内熱交換器５にて室内空気との熱交換により蒸発してガス冷媒となり（すなわち、室内熱交換器５が蒸発器として作動し）、そのガス冷媒（詳細には、飽和ガス冷媒もしくは過熱ガス冷媒）が共通ガス配管３０等を介し熱源ユニットに戻され、その熱源ユニットにて四方弁１３を介し圧縮機７に戻される。
Further, the controller 4 controls, for example, the
（４）暖房運転時
暖房運転時では、コントローラ４は、室内ユニット側の負荷に応じて、熱源ユニット２ａ，２ｂのうちの一方もしくは両方を稼働させる。詳細には、熱源ユニット２ａ，２ｂのうちの一方もしくは両方における圧縮機７及び室外送風機９を駆動するとともに、バイパス膨張弁１８を全閉状態に制御する。また、室外膨張弁１０を絞り状態に制御する。また、四方弁１３を制御し、前述の図３中点線で示すように、室外側分岐ガス配管３２ａを圧縮機７の吐出側ガス配管１２に連通し、室外熱交換器８からのガス配管１４を圧縮機７の吸込側ガス配管１１に連通するように切換える。これにより、圧縮機７にてガス冷媒が圧縮され、そのガス冷媒が四方弁１３を介し流出して共通ガス配管３０等を介し室内ユニットに供給される。
(4) During heating operation During the heating operation, the controller 4 operates one or both of the
また、コントローラ４は、例えば、室内ユニット１ａ，１ｂにおける室内膨張弁６を全開状態に制御する（あるいは、室内ユニット１ａ，１ｂのうちの一方における室内膨張弁６を全開状態に制御し、他方における室内膨張弁６を全閉状態とする）。これにより、熱源ユニットからの冷媒は室内熱交換器５にて室内空気との熱交換により凝縮して液冷媒となり（すなわち、室内熱交換器５が凝縮器として作動し）、その液冷媒（詳細には、飽和液冷媒もしくは過冷却液冷媒）が共通液配管４０ｂ等を介し蓄熱ユニット３ａ，３ｂに流出される。
For example, the controller 4 controls the
また、コントローラ４は、図７で示すように、蓄熱ユニット３ａ，３ｂにおける開閉弁２４ａ，２４ｂ，２４ｄを閉状態、開閉弁２４ｃ，２４ｅを開状態に制御するとともに、蓄熱膨張弁２６を全閉状態に制御する。これにより、室内ユニット１ａ，１ｂのうちの一方もしくは両方からの液冷媒は開閉弁２４ｅを介し流出して共通液配管４０ａ等を介し熱源ユニットに供給される。
Further, as shown in FIG. 7, the controller 4 controls the on-off
熱源ユニット２ａ，２ｂのうちの一方もしくは両方では、室外膨張弁１０にて液冷媒が減圧されて低温化し、その液冷媒が室外熱交換器８にて室外空気との熱交換により蒸発してガス冷媒となり（すなわち、室外熱交換器８が蒸発器として作動し）、そのガス冷媒が四方弁１３を介し圧縮機７に戻される。
In one or both of the
なお、上述した蓄熱非利用冷房運転時及び暖房運転時では、コントローラ４は、蓄熱ユニット３ａ，３ｂにおける開閉弁２４ｄを閉状態に制御する場合を例にとって説明したが、蓄熱熱交換器２２に冷媒を充満させるために、開閉弁２４ｄを開状態に制御してもよい。
Note that, in the above-described case where the heat storage non-utilizing cooling operation and the heating operation are performed, the controller 4 has been described as an example of controlling the on-off
以上のように本実施形態においては、蓄熱運転時に、開閉弁２４ａ，２４ｂ，２４ｅを開状態、蓄熱膨張弁２６を絞り状態に制御することにより、冷凍サイクルの冷媒がレシーバタンク２５を経由して循環する一方、蓄熱運転以外の他の運転時に、開閉弁２４ａ，２４ｂを閉状態、蓄熱膨張弁２６を全閉状態に制御することにより、冷凍サイクルの冷媒がレシーバタンク２５を経由しないで循環している。これにより、蓄熱運転時のみレシーバタンク２５に余剰冷媒が貯留されて蓄熱熱交換器２２への冷媒量を調整することができる。また、蓄熱運転時にレシーバタンク２５に貯留された冷媒を、蓄熱運転以外の他の運転時にそのまま貯留させておくと、冷媒が不足する可能性が生じる。そこで、本実施形態においては、蓄熱運転時に開閉弁２４ｃを閉状態に制御する一方、蓄熱運転以外の他の運転時に開閉弁２４ｃを開状態に制御している。これにより、冷房運転時に、蓄熱ユニット３ａのレシーバタンク２５内の冷媒を冷媒戻し配管２８及び蓄熱ガス配管５０ａを介し熱源ユニット２ａの圧縮機７に戻し、蓄熱ユニット３ｂのレシーバタンク２５内の冷媒を冷媒戻し配管２８及び蓄熱ガス配管５０ｂを介し熱源ユニット２ｂの圧縮機７に戻す。したがって、冷房運転時においても、熱源ユニットの冷媒不足を回避することができ、信頼性を向上させることができる。
As described above, in the present embodiment, the refrigerant in the refrigeration cycle passes through the
また暖房運転時には、レシーバタンク２５内へ高圧ガスが流入させることによって、液冷媒が溜まり込むことを防止しており、熱源ユニットの冷媒不足を回避することができ、信頼性を向上させることができる。ところで、レシーバタンク２５の周囲は低温外気であるため、レシーバタンク２５内部に凝縮し、熱源ユニットにおいて冷媒不足となる可能性がある。この場合には、蓄熱膨張弁２６の開度を全閉状態から所定開度開いた微開状態として、レシーバタンク２５内の冷媒を分岐配管２３ｂ側へと流出させる制御を行う。本制御は、常時行っても良く、時間やサイクル状態に応じて適宜行うとしてもよい。また、本制御動作中以外には、開閉弁２４ｃを閉として高圧ガス冷媒のレシーバタンクへの流入を遮断するとしても良い。
Further, during the heating operation, the high-pressure gas flows into the
これらの制御を導入することにより、暖房運転時においても、熱源ユニットの冷媒不足を回避することができ、すなわち蓄熱運転時以外の運転時における冷媒不足を回避することができるので、信頼性を向上させることができる。 By introducing these controls, it is possible to avoid shortage of refrigerant in the heat source unit even during heating operation, that is, avoid shortage of refrigerant during operation other than heat storage operation, thus improving reliability. Can be made.
また、上記第１の実施形態においては、熱源ユニット２ａ，２ｂは、過冷却回路１５を備えた場合を例にとって説明したが、これに限られず、過冷却回路１５を備えなくてもよい。この場合も、上記同様の効果を得ることができる。
Moreover, in the said 1st Embodiment, although
また、上記第１の実施形態においては、熱源ユニット２ａ，２ｂは、１つの圧縮機７をそれぞれ備えた場合を例にとって説明したが、これに限られない。すなわち、複数の圧縮機をそれぞれ備えてもよい。そして、熱源ユニット２ａ，２ｂの冷媒流量が同等となるように、運転台数を可変制御したり、そのうちの１台の圧縮機の回転数をインバータを介し可変制御したりしてもよい。このような場合も、上記同様の効果を得ることができる。
Moreover, in the said 1st Embodiment, although
また、上記第１及び第２の実施形態においては、２台の室内ユニット１ａ，１ｂ、２台の熱源ユニット２ａ，２ｂ、及び２台の蓄熱ユニット３ａ，３ｂを備えた構成に適用した場合を例にとって説明したが、これに限られない。例えば、室内ユニットは１台又は３台以上備えてもよい。このような場合も、上記同様の効果を得ることができる。
Moreover, in the said 1st and 2nd embodiment, the case where it applies to the structure provided with the two
また、例えば、熱源ユニットと蓄熱ユニットは同じ台数備えていればよく、３台以上備えてもよい。その場合には、同じ数だけの蓄熱ガス配管を設ければよい。すなわち、複数台の蓄熱ユニットのそれぞれの１台と複数台の熱源ユニットのそれぞれの１台が対応するように蓄熱ガス配管を接続すればよい。このような場合も、上記同様の効果を得ることができる。 Moreover, for example, the heat source unit and the heat storage unit may be provided in the same number, and may be provided in three or more units. In that case, the same number of heat storage gas pipes may be provided. That is, the heat storage gas pipes may be connected so that one of each of the plurality of heat storage units corresponds to one of each of the plurality of heat source units. In such a case, the same effect as described above can be obtained.
また、上記第１及び第２の実施形態においては、２台の熱源ユニット２ａ，２ｂ、および２台の蓄熱ユニット３ａ，３ｂの能力が同等の場合を例にとって説明したが、これに限らない。本実施例では、冷媒量を調整するレシーバタンク２５を蓄熱ユニット３ａ，３ｂに備えているので、蓄熱熱交換器の内容積が異なる蓄熱ユニットを接続する場合であっても、熱源ユニットを変更する必要はない。したがって、接続する蓄熱ユニットを変更することによって、同じ熱源ユニットを用いて、蓄熱容量の異なるシステムを構築することができる。同様に能力の異なる熱源ユニットを接続することも可能であり、これにより、熱源ユニットの能力の組合せに応じて様々な能力のシステムを容易に構築することができる。また蓄熱性能や組合せる蓄熱ユニットに応じた熱源ユニットの専用設計が不要となるので、制御ソフトを変更することで、蓄熱機能を持たない熱源ユニットとの共用化を図ることも容易である。これにより、既設の非蓄熱システムを蓄熱システムへ拡張することが容易になるというメリットが生じる。
In the first and second embodiments, the case where the capacities of the two
本発明の第２の実施形態を、図８及び図９により説明する。なお、本実施形態において、上記第１の実施形態と同等の部分は同一の符号を付し、適宜説明を省略する。 A second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. Note that in this embodiment, the same parts as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted as appropriate.
図８は、本実施形態における蓄熱ユニットの構成を表す図である。図９は、本実施形態におけるコントローラを関連機器とともに表す図である。 FIG. 8 is a diagram illustrating the configuration of the heat storage unit in the present embodiment. FIG. 9 is a diagram illustrating the controller according to the present embodiment together with related devices.
本実施形態では、蓄熱ユニット３ａ，３ｂの分岐配管２３ｃ（すなわち、蓄熱運転時に蓄熱熱交換器２２の下流側となる位置）には温度センサ（温度検出器）２９が設けられている。そして、蓄熱ユニット３ａ，３ｂの温度センサ２９で検出された冷媒温度がコントローラ４に出力されるようになっている。
In the present embodiment, a temperature sensor (temperature detector) 29 is provided in the
コントローラ４は、蓄熱運転時に、蓄熱ユニット３ａの温度センサ２９の検出温度と蓄熱ユニット３ｂの温度センサ２９の検出温度が同じとなるように、蓄熱膨張弁２６の開度を補正する。詳細には、例えば蓄熱ユニット３ａの温度センサ２９の検出温度と蓄熱ユニット３ｂの温度センサ２９の検出温度との差分を演算し、検出温度が高いほうの蓄熱ユニットの蓄熱膨張弁２６の開度をその差分に応じて大きくする。これにより、蓄熱ユニット３ａ，３ｂにおける蓄熱熱交換器２２の下流側の冷媒流量を同じにすることができる。
During the heat storage operation, the controller 4 corrects the opening degree of the heat
詳しく説明すると、熱源ユニット２ａ，２ｂにおける圧縮機７の上流側は室外側分岐ガス配管３２ａ，３２ｂを介し互いに連通しており、熱源ユニット２ａ，２ｂにおける圧縮機７の上流側の冷媒圧力、すなわち蓄熱ユニット３ａ，３ｂにおける蓄熱熱交換器２２の下流側の冷媒圧力はほぼ同じである。そして、蓄熱ユニット３ａ，３ｂの仕様が同じであることから、蓄熱ユニット３ａ，３ｂにおける蓄熱熱交換器２２の下流側の冷媒温度が同じとなるように蓄熱膨張弁２６の開度を補正すれば、蓄熱ユニット３ａ，３ｂ間の冷媒の流量比が同じとなるように調整することができる。その結果、熱源ユニット２ａ，２ｂ間の冷媒の流量比が同じとなる。また、熱源ユニット２ａ，２ｂのうちの一方における冷媒の流量が少なくなって蓄熱熱交換器２２の出口側で過熱ガス化するのを防止できるといった効果も得られる。
More specifically, the upstream side of the
したがって、本実施形態においては、上記第１の実施形態と比べ、さらに熱源ユニットの冷媒不足を回避することができ、信頼性を向上させることができる。 Therefore, in the present embodiment, compared with the first embodiment, a shortage of refrigerant in the heat source unit can be avoided, and the reliability can be improved.
なお、上記第１及び第２の実施形態においては、熱源ユニット２ａ，２ｂは同じ仕様とし、蓄熱ユニット３ａ，３ｂは同じ仕様とした場合を例にとって説明したが、これに限られない。すなわち、例えば、一方の熱源ユニット２ａの圧縮機７等を比較的大容量とし、他方の熱源ユニット２ｂの圧縮機７等を比較的小容量としつつ、それらの容量比に対応するように、一方の蓄熱ユニット３ｂの蓄熱熱交換器２２等を比較的大容量とし、他方の蓄熱ユニット３ａの蓄熱熱交換器２２等を比較的小容量としてもよい。このような場合であっても、蓄熱熱交換器２２の出口側の冷媒温度が等しくなるように蓄熱膨張弁２６の開度を制御することによって、蓄熱熱交換器２２の熱交換性能に応じた冷媒の流量比とすることができる。その場合には、一方の熱源ユニット２ａ及び蓄熱ユニット３ａには冷媒が大流量となり、他方の熱源ユニット２ｂ及び蓄熱ユニット３ｂには冷媒が小流量となるものの、熱源ユニット２ａの圧縮機及び熱源ユニット２ｂの圧縮機にはそれぞれの容量に見合った流量の冷媒が供給される。したがって、このような変形例においても、上記第１及び第２の実施形態と同様の効果を得ることができる。
In the first and second embodiments, the
また、上記第１又は第２の実施形態においては、前述の図５又は図９で示すように、圧縮機７，室外送風機９、及び電磁弁６，１３ａ，１３ｂ，１０，１８，２４ａ〜２４ｅ，蓄熱膨張弁２６を制御するコントローラ４（制御手段）は、室内ユニット１ａ，１ｂ、熱源ユニット２ａ，２ｂ、及び蓄熱ユニット３ａ，３ｂとは別体に設けた場合を例にとって説明したが、これに限られない。すなわち、例えば、各室内ユニット１ａ，１ｂに電磁弁６を制御する第１の制御部をそれぞれ設け、熱源ユニット２ａ，２ｂに圧縮機７，室外送風機９、及び電磁弁１３ａ，１３ｂ，１０，１８を制御する第２の制御部をそれぞれ設け、蓄熱ユニット３ａ，３ｂに電磁弁２４ａ〜２４ｅ，蓄熱膨張弁２６を制御する第３の制御部をそれぞれ設け、第１〜第３の制御部が連携して制御するように構成してもよい。この場合も、上記同様の効果を得ることができる。
Moreover, in the said 1st or 2nd embodiment, as shown in above-mentioned FIG. 5 or FIG. 9, the
本発明の第３の実施形態を図１０により説明する。本実施形態は、蓄熱運転時に駆動する圧縮機等を、複数台の熱源ユニットのうちのいずれか１台の熱源ユニットのものに選択的に切換える実施形態である。なお、上記第１の実施形態と同等の部分は同一の符号を付し、適宜説明を省略する。 A third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In the present embodiment, the compressor or the like that is driven during the heat storage operation is selectively switched to that of any one of the plurality of heat source units. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the part equivalent to the said 1st Embodiment, and description is abbreviate | omitted suitably.
図１０は、本実施形態における蓄熱式空気調和装置の全体構成を表すブロック図である。 FIG. 10 is a block diagram showing the overall configuration of the heat storage type air conditioner in the present embodiment.
本実施形態では、熱源ユニット２ａ，２ｂと蓄熱ユニット３ａ，３ｂは蓄熱ガス配管５１ａ〜５１ｃを介し互いに並列接続されている。別の言い方をすれば、蓄熱ガス配管５１ａ〜５１ｃは、蓄熱ユニット３ａに対して熱源ユニット２ａ，２ｂが対応するように、蓄熱ユニット３ｂに対して熱源ユニット２ａ，２ｂが対応するように接続されている。
In the present embodiment, the
そして、コントローラ４は、蓄熱運転時に、熱源ユニット２ａ，２ｂのうちのいずれか１台の熱源ユニットにおける圧縮機７及び室外送風機９を駆動させ、他の熱源ユニットにおける圧縮機７及び室外送風機９を停止させる。詳しく説明すると、蓄熱運転は、一般的に、夜間に長時間かけて行うものであり、昼間の負荷の高い冷房運転と比べて必要な圧縮機容量も十分小さい。そのため、１台の熱源ユニットの稼働により２台分の蓄熱ユニットの蓄熱量を確保することは比較的容易である。
And the controller 4 drives the
第一の実施例では、蓄熱ユニット３ａ，３ｂと熱源ユニット２ａ，２ｂを離して設置すると、室外側分岐ガス配管３２ａ，３２ｂが長くなり、施工スペースの増大や施工性が悪くなり易いという課題があったが、本実施例では、室外側分岐ガス配管３２ａ，３２ｂを短くできる。代わりに共通ガス配管３０は長くなるが、配管本数が減少するため、施工スペースを低減できるだけでなく、施工性も向上させることができる。
In the first embodiment, when the
また、第一の実施例では、特に蓄熱ユニット３ａ，３ｂの容量が異なる場合など、各熱源ユニット２ａ，２ｂがどちらの蓄熱ユニット３ａ，３ｂに接続されているのか、コントローラ４に認識させる必要があるので、実際の配管系統と設定値が異なっていると、正しく動作しない可能性があった。しかし、本実施例では各熱源ユニット２ａ，２ｂと蓄熱ユニット３ａと３ｂの接続対応関係をコントローラ４へ認識させる必要がないというメリットが得られる。したがって、認識させるための施工を削減できるだけでなく、例えば、接続対応関係の設定ミスによる施工不良等が発生することを避けられるので、信頼性が向上する。
Further, in the first embodiment, it is necessary to make the controller 4 recognize which
また、コントローラ４は、蓄熱運転時に駆動する圧縮機７等を、積算運転時間（及び過去の運転回数等の情報）に基づいて、熱源ユニット２ａ又は２ｂのものに選択的に切換える。これにより、熱源ユニット２ａ，２ｂの積算運転時間の均一化を図るようになっている。また、熱源ユニット２ａ，２ｂのうちの一方の熱源ユニットが故障した場合に、他方の熱源ユニットを稼働するように切換え、運転を継続させるようになっている。
The controller 4 selectively switches the
以上のように構成された本実施形態においては、例えば蓄熱運転時に熱源ユニット２ａの圧縮機７等を駆動させ、熱源ユニット２ｂの圧縮機７等を停止させた場合、蓄熱ユニット３ａの蓄熱熱交換器２２から流出する気液二相状態の冷媒と蓄熱ユニット３ｂの蓄熱熱交換器２２から流出する気液二相状態の冷媒は、蓄熱ガス配管５１ｃを介し共通ガス配管３０に合流するものの、稼働中の熱源ユニット２ａの圧縮機７の吸込側のみに戻される。これにより、蓄熱運転時に熱源ユニット２ａ，２ｂへ気液二相状態の冷媒を分配しないので、気液二相状態の冷媒の分配によって生じやすい熱源ユニットの冷媒不足を回避することができる。したがって、例えば圧縮機７内の潤滑不良等の不具合を回避することができ、信頼性を向上させることができる。
In the present embodiment configured as described above, for example, when the
なお、上記第３の実施形態においては、特に説明しなかったが、例えば、熱源ユニット２ａの圧縮機７等と熱源ユニット２ｂの圧縮機７等は同じ容量であってもよい。また、例えば、一方の熱源ユニット２ａの圧縮機７等を比較的大容量としつつ、他方の熱源ユニット２ｂの圧縮機７等を比較的小容量としてもよい。その場合には、コントローラ４は、蓄熱運転を短時間で行いたいときや外気温度が高く所定の蓄熱量が確保しにくいとき等の条件に応じて、蓄熱運転時に稼働する熱源ユニットを選択してもよい。この場合も、上記同様の効果を得ることができる。
Although not specifically described in the third embodiment, for example, the
また、上記第３の実施形態においては、２台の蓄熱ユニットを接続した場合の例に示したが、これに限らない。すなわち、図１１に示すように、蓄熱ユニットを１台としても良い。このような変形例においても、蓄熱運転時に駆動する圧縮機７等を、複数の熱源ユニット間で切換えることにより、蓄熱熱交換器２２から流出する気液二相状態の冷媒を複数の熱源ユニット２ａ，２ｂへ分配する必要がなくなるので、各熱源ユニットでの冷媒不足を回避することができ、信頼性を向上させることができる。
Moreover, in the said 3rd Embodiment, although shown in the example at the time of connecting two heat storage units, it does not restrict to this. That is, as shown in FIG. 11, it is good also as one heat storage unit. Also in such a modification, by switching the
なお、上記第３の実施形態及び変形例においては、上記第２の実施形態と同様、蓄熱ユニット３ａ，３ｂの分岐配管２３ｃに温度センサ２９を設け、コントローラ４が蓄熱運転時に蓄熱ユニット３ａの温度センサ２９の検出温度と蓄熱ユニット３ｂの温度センサ２９の検出温度が同じとなるように蓄熱膨張弁２６の開度を補正してもよい。この場合には、蓄熱熱交換器２２の出口側での過熱ガス化を防止できる。
In the third embodiment and the modified example, as in the second embodiment, the
また、上記第３の実施形態及び変形例においては、２台の室内ユニット１ａ，１ｂ、２台の熱源ユニット２ａ，２ｂ、及び１台もしくは２台の蓄熱ユニット３ａ，３ｂを備えた構成に適用した場合を例にとって説明したが、これに限られない。すなわち、例えば、室内ユニットは１台又は３台以上備えてもよい。また、例えば、熱源ユニットは３台以上備えてもよい。また、例えば、蓄熱ユニットは１台もしくは３台以上備えてもよい。それらの場合も、上記同様の効果を得ることができる。
Moreover, in the said 3rd Embodiment and modification, it applies to the structure provided with the two
１ａ，１ｂ 室内ユニット
２ａ，２ｂ 熱源ユニット
３ａ，３ｂ 蓄熱ユニット
４ コントローラ（制御手段）
５ 室内熱交換器
６ 室内膨張弁（電磁弁）
７ 圧縮機
８ 室外熱交換器
１０ 室外膨張弁（電磁弁）
１１ 吸込側ガス配管
１２ 吐出側ガス配管
１３ 四方弁（切換弁，電磁弁）
１４ ガス配管
２０ 液配管
２２ 蓄熱熱交換器
２４ａ 開閉弁（第１の電磁弁）
２４ｂ 開閉弁（第２の電磁弁）
２４ｃ 開閉弁（第３の電磁弁）
２４ｄ 開閉弁（電磁弁）
２５ レシーバタンク
２６ 蓄熱膨張弁
２８ 冷媒戻し配管
２９ 温度センサ（温度検出器）
３０ 共通ガス配管
３１ａ，３１ｂ 室内側分岐ガス配管
３２ａ，３２ｂ 室外側分岐ガス配管
４０ａ，４０ｂ 共通液配管
４１ａ，４１ｂ 室内側分岐液配管
４２ａ〜４２ｄ 蓄熱液配管
４３ａ，４３ｂ 室外側分岐液配管
５０ａ，５０ｂ 蓄熱ガス配管（第１の蓄熱ガス配管）
５１ａ〜５１ｃ 蓄熱ガス配管（第２の蓄熱ガス配管）
５２ａ，５２ｂ 蓄熱ガス配管（第３の蓄熱ガス配管）
1a, 1b
5
7 Compressor 8
11 Suction side gas piping 12 Discharge side gas piping 13 Four-way valve (switching valve, solenoid valve)
14 Gas piping 20 Liquid piping 22 Heat
24b On-off valve (second solenoid valve)
24c On-off valve (third solenoid valve)
24d Open / close valve (solenoid valve)
25
30
51a-51c Thermal storage gas piping (2nd thermal storage gas piping)
52a, 52b Thermal storage gas piping (third thermal storage gas piping)
Claims (4)
前記室内ユニットと共に１つの冷凍サイクルを構成するように前記室内ユニットに対してガス配管及び液配管を介し並列接続され、冷媒を圧縮する圧縮機及び冷媒を室外空気と熱交換させる室外熱交換器を備えた複数台の熱源ユニットと、
前記室内ユニットと前記熱源ユニットとの間に接続され、冷媒を蓄熱媒体と熱交換させる蓄熱熱交換器を備えた複数台の蓄熱ユニットと、
前記圧縮機を制御するとともに、冷媒を前記室外熱交換器、前記蓄熱熱交換器、及び前記室内熱交換器のうちのいずれかに選択的に流通させるために複数の電磁弁を制御する制御手段とを備え、
前記制御手段は、前記圧縮機及び前記複数の電磁弁を制御して、少なくとも、前記室外熱交換器を凝縮器、前記蓄熱熱交換器を蒸発器として作動させる蓄熱運転や、前記室外熱交換器を凝縮器、前記蓄熱熱交換器を過冷却器、前記室内熱交換器を蒸発器として作動させる蓄熱利用冷房運転に切換える蓄熱式空気調和装置において、
前記複数台の熱源ユニットと前記複数台の蓄熱ユニットを同数とし、
前記ガス配管は前記複数台の各熱源ユニットに対して分岐するとともに、分岐した分岐ガス配管は前記複数台の各熱源ユニットに接続され、
蓄熱運転時に前記複数台の各蓄熱ユニットの前記蓄熱熱交換器から冷媒を気液二相状態で流出させ、前記気液二相状態の冷媒は前記蓄熱ユニット毎に接続される蓄熱ガス配管を通って流出し、前記各蓄熱ガス配管はそれぞれ異なる前記分岐ガス配管に接続される
ことを特徴とする蓄熱式空気調和装置。 At least one indoor unit including an indoor heat exchanger for exchanging heat between the refrigerant and room air;
A compressor that compresses refrigerant and an outdoor heat exchanger that exchanges heat with outdoor air are connected in parallel to the indoor unit via a gas pipe and a liquid pipe so as to form one refrigeration cycle together with the indoor unit. A plurality of heat source units provided,
A plurality of heat storage units connected between the indoor unit and the heat source unit, and provided with a heat storage heat exchanger for exchanging heat between the refrigerant and the heat storage medium;
Control means for controlling the compressor and controlling a plurality of solenoid valves for selectively circulating the refrigerant to any one of the outdoor heat exchanger, the heat storage heat exchanger, and the indoor heat exchanger And
The control means controls the compressor and the plurality of solenoid valves, and at least a heat storage operation for operating the outdoor heat exchanger as a condenser and the heat storage heat exchanger as an evaporator, and the outdoor heat exchanger. In a regenerative air conditioner that switches to a regenerative cooling operation that operates as a condenser, the regenerator heat exchanger as a subcooler, and the indoor heat exchanger as an evaporator,
The same number of the plurality of heat source units and the plurality of heat storage units,
The gas pipe branches to each of the plurality of heat source units, and the branched branch gas pipe is connected to each of the plurality of heat source units.
During the heat storage operation, the refrigerant flows out from the heat storage heat exchanger of each of the plurality of heat storage units in a gas-liquid two-phase state, and the refrigerant in the gas-liquid two-phase state passes through a heat storage gas pipe connected to each heat storage unit. The regenerative air conditioner is characterized in that each heat storage gas pipe is connected to a different branch gas pipe .
前記室内ユニットと共に１つの冷凍サイクルを構成するように前記室内ユニットに対してガス配管及び液配管を介し並列接続され、冷媒を圧縮する圧縮機及び冷媒を室外空気と熱交換させる室外熱交換器を備えた複数台の熱源ユニットと、
前記室内ユニットと前記熱源ユニットとの間に接続され、冷媒を蓄熱媒体と熱交換させる蓄熱熱交換器を備えた複数台又は１台の蓄熱ユニットと、
前記圧縮機を制御するとともに、冷媒を前記室外熱交換器、前記蓄熱熱交換器、及び前記室内熱交換器のうちのいずれかに選択的に流通させるために複数の電磁弁を制御する制御手段とを備え、
前記制御手段は、前記圧縮機及び前記複数の電磁弁を制御して、少なくとも、前記室外熱交換器を凝縮器、前記蓄熱熱交換器を蒸発器として作動させる蓄熱運転や、前記室外熱交換器を凝縮器、前記蓄熱熱交換器を過冷却器、前記室内熱交換器を蒸発器として作動させる蓄熱利用冷房運転に切換える蓄熱式空気調和装置において、
蓄熱運転時に前記蓄熱熱交換器から流出する気液二相状態の冷媒を、前記ガス配管へ導出する蓄熱ガス配管を備えるとともに、
前記制御手段は、蓄熱運転時に駆動する前記圧縮機を、前記複数台の熱源ユニットのうちのいずれか１台の前記熱源ユニットのものに選択的に切換え、他の前記熱源ユニットが備える前記圧縮機は停止させることを特徴とする蓄熱式空気調和装置。 At least one indoor unit including an indoor heat exchanger for exchanging heat between the refrigerant and room air;
A compressor that compresses refrigerant and an outdoor heat exchanger that exchanges heat with outdoor air are connected in parallel to the indoor unit via a gas pipe and a liquid pipe so as to form one refrigeration cycle together with the indoor unit. A plurality of heat source units provided,
A plurality of or one heat storage unit including a heat storage heat exchanger connected between the indoor unit and the heat source unit to exchange heat between the refrigerant and the heat storage medium;
Control means for controlling the compressor and controlling a plurality of solenoid valves for selectively circulating the refrigerant to any one of the outdoor heat exchanger, the heat storage heat exchanger, and the indoor heat exchanger And
The control means controls the compressor and the plurality of solenoid valves, and at least a heat storage operation for operating the outdoor heat exchanger as a condenser and the heat storage heat exchanger as an evaporator, and the outdoor heat exchanger. In a regenerative air conditioner that switches to a regenerative cooling operation that operates as a condenser, the regenerator heat exchanger as a subcooler, and the indoor heat exchanger as an evaporator,
While comprising a heat storage gas pipe that leads out the gas-liquid two-phase refrigerant flowing out of the heat storage heat exchanger during the heat storage operation to the gas pipe,
The control means selectively switches the compressor driven during the heat storage operation to one of the plurality of heat source units, and the compressor included in the other heat source unit. Is a regenerative air conditioner that is stopped .
前記複数台の蓄熱ユニットは、
蓄熱運転時に前記蓄熱熱交換器の上流側となる位置に設けられ、蓄熱運転時に冷媒を減圧する膨張弁と、
蓄熱運転時に前記蓄熱熱交換器の下流側となる位置に設けられた温度検出器とを備え、
前記制御手段は、
蓄熱運転時に、全ての前記蓄熱ユニットの前記温度検出器で検出された冷媒温度が同じとなるように、前記膨張弁の開度を補正することを特徴とする蓄熱式空気調和装置。 The regenerative air conditioner according to claim 1 or 2,
The plurality of heat storage units are:
An expansion valve that is provided at a position on the upstream side of the heat storage heat exchanger during the heat storage operation and depressurizes the refrigerant during the heat storage operation;
A temperature detector provided at a position on the downstream side of the heat storage heat exchanger during heat storage operation,
The control means includes
The regenerative air conditioning apparatus, wherein the opening degree of the expansion valve is corrected so that the refrigerant temperatures detected by the temperature detectors of all the heat storage units are the same during the heat storage operation.
前記蓄熱ユニットは、
蓄熱運転時に前記蓄熱熱交換器の上流側となる位置に設けられ、蓄熱運転時に冷媒を減圧する膨張弁と、
蓄熱運転時に前記膨張弁の上流側となる位置に設けられたレシーバタンクと、
前記熱源ユニット及び前記室内ユニットからの液配管と前記レシーバタンクとの間を連通・遮断する第１の電磁弁と、
前記蓄熱熱交換器と前記蓄熱ガス配管との間を連通・遮断する第２の電磁弁と、
前記レシーバタンクと前記蓄熱ガス配管との間で接続された冷媒戻し配管と、
前記冷媒戻し配管を連通・遮断させる第３の電磁弁とを備え、
前記運転制御手段は、
蓄熱運転時に、前記第１及び第２の電磁弁を開状態、前記第３の電磁弁を閉状態、前記膨張弁を絞り状態に制御する一方、蓄熱運転以外の他の運転時に、前記第１及び第２の電磁弁を閉状態、前記第３の電磁弁を開状態、前記膨張弁を全閉状態に制御することを特徴とする蓄熱式空気調和装置。 The regenerative air conditioner according to any one of claims 1 to 3,
The heat storage unit is
An expansion valve that is provided at a position on the upstream side of the heat storage heat exchanger during the heat storage operation and depressurizes the refrigerant during the heat storage operation;
A receiver tank provided at a position upstream of the expansion valve during heat storage operation;
A first solenoid valve for communicating / blocking between the heat source unit and the liquid pipe from the indoor unit and the receiver tank;
A second solenoid valve for communicating / blocking between the heat storage heat exchanger and the heat storage gas pipe;
A refrigerant return pipe connected between the receiver tank and the heat storage gas pipe;
A third solenoid valve for communicating / blocking the refrigerant return pipe,
The operation control means includes
During the heat storage operation, the first and second solenoid valves are opened, the third solenoid valve is closed, and the expansion valve is controlled to be in the throttled state. And a second electromagnetic valve is closed, the third electromagnetic valve is opened, and the expansion valve is fully closed.
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