(57)【要約】【課題】  除霜運転により室内機の温度が下がるのを防止する。【解決手段】  蓄熱式空気調和装置の除霜運転時に、ブラインを熱源機１のブライン側熱交換器１２と蓄熱槽５で循環させ、水を熱交換器３と室内機７で循環させるようにすることにより、ブラインと水との熱交換が行われないので熱源機１で冷却されたブラインによって室内機７に流通する水が冷却されることを防止できる。したがって、除霜運転による室内機７の温度の低下を防止でき、室内機７から冷風が吹出すなどの不具合を回避することができる。【選択図】    図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷凍サイクルの冷媒により第１の熱媒体を加熱する第１の熱交換器を有する熱源機と、前記第１の熱媒体を並列接続された第２の熱交換器と蓄熱槽を介して前記第１の熱交換器に循環する第１の循環ポンプを備えた第１の熱媒循環流路と、前記第２の熱交換器と前記蓄熱槽に室内機を介して第２の熱媒体を循環する第２の循環ポンプを備えた第２の熱媒循環流路と、前記第２の熱交換器と前記蓄熱槽の入口側の前記第１の熱媒循環流路にそれぞれ設けられた第２熱交換器入口弁および蓄熱槽入口弁と、前記蓄熱槽の出口側の前記第２の熱媒循環流路に設けられた蓄熱槽出口弁と、前記第２の熱媒循環流路の前記蓄熱槽の入口側と前記蓄熱槽出口弁の下流側とをバイパス弁を介して接続してなるバイパス管とを備え、前記熱源機の暖房運転時に、前記蓄熱槽入口弁および前記バイパス弁を閉じて前記第２熱交換器入口弁および前記蓄熱槽出口弁を開き、前記熱源機の除霜運転時に、前記第２熱交換器入口弁および前記蓄熱槽出口弁を閉じて前記蓄熱槽入口弁および前記バイパス弁を開く制御手段を設けてなる蓄熱式空気調和装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、蓄熱式空気調和装置に係り、特に、暖房運転中に除霜運転を行う蓄熱式空気調和装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
蓄熱式空気調和装置は、夜間の電力を利用して蓄熱槽に熱を蓄えておき、昼間の暖房運転時に利用して昼間の電力消費量を低減するものである。このような蓄熱式空気調和装置は、例えば特許文献１に記載のように、冷凍サイクルの冷媒によりブラインを加熱する熱源機と、このブラインを並列接続された熱交換器または蓄熱槽に循環させる流路と、これらの熱交換器と蓄熱槽を介して水を室内機に循環する流路を備えて構成される。そして、蓄熱運転時においては、夜間の電力を利用して加熱したブラインを蓄熱槽に循環させることで槽内の水を温水にして蓄熱する。一方、暖房運転時においては、ブラインにより熱交換器を介して水を加熱し、加熱した水を蓄熱槽を介して室内機に循環させるようにしている。
【０００３】
このような蓄熱式空気調和装置は、暖房運転の際、熱源機を構成する冷凍サイクルの蒸発器の表面に霜が付着すると熱源機の性能が低下することから、特許文献１に記載の蓄熱式空気調和装置は、定期的にまたは着霜を感知したときに、熱源機の冷媒の循環方向を逆転させ高温の冷媒を蒸発器に流す除霜運転を行うようにしている。
【０００４】
【特許文献１】特開平８−２８９３２号公報（第５図、第２頁参照）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、特許文献１の蓄熱式空気調和装置は、除霜運転時において、ブラインを、室内機に温水を供給する熱交換器から蓄熱槽に切り替えて循環させることによって除霜の熱を蓄熱槽から供給するようにしている。
【０００６】
しかし、蓄熱槽の温度が下がることにより室内機の温度が下がることについては配慮されていない。
【０００７】
本発明の課題は、除霜運転により室内機の温度が下がるのを防止することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために、本発明の蓄熱式空気調和装置は、冷凍サイクルの冷媒により第１の熱媒体を加熱する第１の熱交換器を有する熱源機と、第１の熱媒体を並列接続された第２の熱交換器と蓄熱槽を介して第１の熱交換器に循環する第１の循環ポンプを備えた第１の熱媒循環流路と、第２の熱交換器と蓄熱槽に室内機を介して第２の熱媒体を循環する第２の循環ポンプを備えた第２の熱媒循環流路と、第２の熱交換器と蓄熱槽の入口側の第１の熱媒循環流路にそれぞれ設けられた第２熱交換器入口弁および蓄熱槽入口弁と、蓄熱槽の出口側の第２の熱媒循環流路に設けられた蓄熱槽出口弁と、第２の熱媒循環流路の蓄熱槽の入口側と蓄熱槽出口弁の下流側とをバイパス弁を介して接続してなるバイパス管とを備え、熱源機の暖房運転時に、蓄熱槽入口弁およびバイパス弁を閉じて第２熱交換器入口弁および蓄熱槽出口弁を開き、熱源機の除霜運転時に、第２熱交換器入口弁および蓄熱槽出口弁を閉じて蓄熱槽入口弁およびバイパス弁を開く制御手段を設けてなることを特徴とする。
【０００９】
すなわち、本発明は、熱源機の除霜運転時に、第１の熱媒体（ブライン）を第１の熱交換器と蓄熱槽に循環させ、第２の熱媒体（水）を第２の熱交換器と室内機に循環させるようにしたのである。
【００１０】
これにより、除霜運転時において第１の熱媒体と第２の熱媒体との熱交換が行われないから、除霜運転により冷却された第１の熱媒体によって室内機に流通する第２の熱媒体が冷却されることを防止できる。したがって、室内機から冷風が吹出すなどの不具合を回避することができる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、除霜運転により室内機の温度が下がるのを防止できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明の実施形態を図面を用いて説明する。図１は、本発明を適用してなる蓄熱式空気調和装置の暖房運転時の系統構成図、図２は除霜運転時の系統構成図である。本実施形態の蓄熱式空気調和装置は、図１に示すように、熱源機１、熱交換器３、蓄熱槽５、および室内機７を備えて構成されている。
【００１３】
熱源機１は、圧縮機１１、第１の熱交換器であるブライン側熱交換器１２、膨張弁１３および空気側熱交換器１４を順次連結してなる冷凍サイクルが形成されている。すなわち、圧縮機１１から吐出された冷媒がブライン側熱交換器１２に導かれて凝縮され、この凝縮された液冷媒が膨張弁１３で減圧された後、空気側熱交換器１４で蒸発して圧縮機１１に戻されるようになっている。また、圧縮機１１は四方弁１５により冷媒の吐出方向を切り替えて暖房運転または除霜運転を行えるようになっている。
【００１４】
ブライン側熱交換器１２は、第１の熱媒体であるブラインが流通し、冷媒と熱交換されるようになっている。ブライン側熱交換器１２から排出されるブラインは、循環ポンプ２１によって循環流路２２を循環されるようになっている。この循環流路２２は、ブラインを並列接続された熱交換器３と蓄熱槽５を介してブライン側熱交換器１２に循環するようになっている。すなわち、ブライン側熱交換器１２のブライン出口は、熱交換器３内の伝熱流路３１の一端に連結され、伝熱流路３１の他端は循環ポンプ２１を介してブライン側熱交換器１２のブライン入口に連結されている。また、ブライン側熱交換器１２と熱交換器３の熱媒循環流路は、分岐して蓄熱槽５内に設けられた伝熱管５１の一端に連結されている。伝熱管５１の他端は、循環ポンプ２１を介してブライン側熱交換器１２のブライン入口に共通に連結されている。
【００１５】
一方、熱交換器３と蓄熱槽５に室内機７を介して第２の熱媒体である水を循環する循環ポンプ２３を備えた循環流路２４が設けられている。すなわち、室内機７の水出口は、熱交換器３内に設けられた伝熱流路３１に熱的に接続された伝熱流路３２の一端に連結されている。伝熱流路３２の他端は蓄熱槽５の水入口に連結され、蓄熱槽５の水出口は循環ポンプ２３を介して室内機７の水入口に連結されている。
【００１６】
また、熱交換器３の入口側の循環流路２２に第２熱交換器入口弁である電動二方弁２５が、蓄熱槽５の入口側の循環流路２２に蓄熱槽入口弁である電動二方弁２６がそれぞれ設けられている。蓄熱槽５の出口側の循環流路２４に蓄熱槽出口弁である弁２７が設けられている。循環流路２４の蓄熱槽５の入口側と弁２７の下流側とはバイパス流路２８で連結されている。バイパス流路２８にバイパス弁である弁２９が設けられている。なお、本実施形態では、弁２７と弁２９は電動三方弁３０として一体に形成されている。これらの電動二方弁２５、２６、および電動三方弁３０は、図示していない制御器により開閉制御されるようになっている。
【００１７】
次に、このように構成された蓄熱式空気調和装置の動作について説明する。まず、夜間の暖房蓄熱運転時においては、電動二方弁２５を全閉、電動二方弁２６を全開とする。そして、熱源機１を運転するとともに循環ポンプ２１を作動させる。また、循環ポンプ２３は停止する。これにより、熱源機１でブラインが加熱され、加熱されたブラインは蓄熱槽５内の伝熱管５１に循環される。この結果、蓄熱槽５内の水がブラインによって加熱され温水が蓄えられる。
【００１８】
昼間の暖房空調運転時は、図１に示すように、電動二方弁２５を全開、電動二方弁２６を全閉とするとともに循環ポンプ２１を作動させる。また、電動三方弁３０の弁２７を全開、弁２９を全閉にし、循環ポンプ２３を作動させる。なお、図中の白抜きの弁は開、黒塗りの弁は閉を示す。これにより、熱源機１によってブラインが加熱され、加熱されたブラインが熱交換器３に循環する。一方、蓄熱槽５内に蓄えられていた温水は循環ポンプ２３により抜き出されて室内機7へ供給される。室内機７から排出された水は熱交換器３で再加熱されて蓄熱槽５に導かれる。このようにして室内機７に所望の熱量が供給され暖房が行われる。
【００１９】
次に、本実施形態の特徴である除霜運転時の動作について図２を参照して説明する。熱源機１は、着霜による能力低下などを解消するために、定期的にまたは着霜を感知した場合に四方弁１５を切り替えて除霜運転を行う。すなわち、圧縮機１１から吐出された冷媒が空気側熱交換器１４で凝縮され、膨張弁１３で減圧されブライン側熱交換器１２で蒸発して圧縮機１１に戻す逆サイクルで運転される。このとき、制御器は、電動二方弁２５を全閉、電動二方弁２６を全開とするとともに循環ポンプ２１を作動させる。また、電動三方弁３０の弁２７を全閉、弁２９を全開にし、循環ポンプ２３を作動させる。
【００２０】
これにより、冷媒はブラインから吸熱して空気側熱交換器１４に熱を移動させて除霜が行われる。一方、冷媒により冷却されたブラインは蓄熱槽５を循環して蓄熱槽５内の水を冷却する。このとき水は、熱交換器３と室内機で循環する。すなわち、水は蓄熱槽５に流通することなく循環する。
【００２１】
このように本実施形態によれば、室内機７に循環される水を蓄熱槽５へは流さず熱交換器３へ流すことによって、除霜運転時においてブラインと水との熱交換が行われないから熱源機１に冷却されたブラインによって室内機７に流通する水が冷却されることを防止できる。したがって、除霜運転による室内機の温度の低下を抑制でき、室内機から冷風が吹出すようなことがなくなるため不快感を抑えることができる。
【００２２】
また、本実施形態では、電動二方弁２５、２６を設けているが、これに代えて、電動二方弁２５、２６の機能を有する電動三方弁を用いてもよい。逆に、電動三方弁３０を電動二方弁２７と２９に替えることもできる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明を適用してなる一実施形態の蓄熱式空気調和装置の暖房運転時の系統構成図である。
【図２】本発明を適用してなる一実施形態の蓄熱式空気調和装置の除霜運転時の系統構成図である。
【符号の説明】
【００２４】
１  熱源機
３  熱交換器
５  蓄熱槽
７  室内機
１２  ブライン側熱交換器
１４  空気側熱交換器
２１、２３  循環ポンプ
２５、２６  電動二方弁
２７、２９  弁
３０  電動三方弁
【図１】
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【図２】
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