(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱源機と、熱源機に接続された水ーブライン熱交換器と、蓄熱媒体としての水を蓄える蓄熱槽と、前記熱源機に接続され、かつ、蓄熱槽内に配置された蓄熱熱交換器と、前記熱源機と水ーブライン熱交換器の間、および熱源機と蓄熱熱交換器の間でブラインを循環させるブラインポンプと、それぞれ電動二方向弁を介して前記蓄熱槽に接続された複数の負荷設備と、前記蓄熱槽内の水を前記蓄熱槽と負荷設備の間で循環させる水ポンプと、前記蓄熱槽内の水を循環させる循環ポンプとを設け、前記循環ポンプの吐出側の配管を分岐し、分岐された一方を前記水ポンプと前記電動二方向弁との間に接続したことを特徴とする外融式蓄熱槽。
【請求項２】
熱源機と、熱源機に接続された水ーブライン熱交換器と、水を蓄える蓄熱槽と、前記熱源機に接続され、かつ、蓄熱槽内に配置された蓄熱熱交換器と、前記熱源機と水ーブライン熱交換器の間、および熱源機と蓄熱熱交換器の間でブラインを循環させるブラインポンプと、それぞれ電動二方向弁を介して前記蓄熱槽に接続された複数の空気調和機の室内ユニットと、前記蓄熱槽内の水を前記蓄熱槽と各室内ユニットの間で循環させる水ポンプと、前記蓄熱槽内の水を循環させる循環ポンプとを設け、前記循環ポンプの吐出側の配管を分岐し、分岐された一方を前記水ポンプと前記電動二方向弁との間に接続したことを特徴とする蓄熱式空気調和機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、外融式蓄熱槽およびそれを用いた蓄熱式空気調和機に係り、特に、冬季の暖房運転時における立ち上げ時間の短時間化に好適な外融式蓄熱槽およびそれを用いた蓄熱式空気調和機に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
電力料金の安い夜間に電気エネルギーを熱エネルギーに変換して蓄熱し、蓄熱されたエネルギーを昼間に利用する蓄熱装置や、この蓄熱装置を利用した蓄熱式空気調和機が採用されている。
【０００３】
前記蓄熱装置は、たとえば、特開平７−１７４３６９号公報に開示されているように、低温のブラインが供給される伝熱管が氷蓄熱水槽内に多層状に配設され、氷蓄熱槽の下部に、水槽内の伝熱管の周囲に生成した氷と熱交換した冷水を空調機側に送り出す冷水配管が接続され、氷蓄熱水槽の上部に空気調和機からの戻り水を水槽内に送り込む戻り水送り管が接続されたスタティック型の氷蓄熱装置において、氷蓄熱槽内の上記戻り水送り管の先端部に、戻り水を噴出する複数の分流穴が穿設された分流管を接続し、この分流管に接続され、上記分流穴からの噴流によって水槽内に引き起こされた渦流の停滞区域に延設した構成としている。
【０００４】
そして、伝熱管の周囲に生成した氷を均一に溶かし、安定した温度の冷水を空気調和機側に供給することができるようにしている。
【０００５】
このような氷蓄熱装置を用いた空気調和機においては、夏季には、夜間に氷蓄熱槽内の水を凍らせて冷熱を蓄え、蓄えられた冷熱を昼間の冷房に使用し、冬季には、氷蓄熱槽内の水を加熱して温熱を蓄え、蓄えられた温熱を昼間の暖房に利用している。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
たとえば、上記のような氷蓄熱装置を利用して冬季に暖房を行う場合、暖房開始時には空気調和機の室内ユニット内が室内の空気と同じ温度まで冷えているため、室内ユニットの起動時に冷風が吹き出し室内の空気を攪拌するため、暖房運転を開始したにもかかわらず、さらに室内が冷え込む感じを与え不快感を与えることがある。
【０００７】
上記の事情に鑑み、本発明の目的は、暖房運転開始時の冷風の吹き出しをなくし、快適な運転ができるようにした外融式蓄熱槽およびそれを用いた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】
上記の目的を達成するため、本発明の外融式蓄熱槽は、熱源機と、熱源機に接続された水ーブライン熱交換器と、蓄熱媒体としての水を蓄える蓄熱槽と、前記熱源機に接続され、かつ、蓄熱槽内に配置された蓄熱熱交換器と、前記熱源機と水ーブライン熱交換器の間、および熱源機と蓄熱熱交換器の間でブラインを循環させるブラインポンプと、それぞれ電動二方向弁を介して前記蓄熱槽に接続された複数の負荷設備と、前記蓄熱槽内の水を前記蓄熱槽と負荷設備の間で循環させる水ポンプと、前記蓄熱槽内の水を循環させる循環ポンプとを設け、前記循環ポンプの吐出側の配管を分岐し、分岐された一方を前記水ポンプと前記電動二方向弁との間に接続した。
【０００９】
また、本発明の蓄熱式空気調和機は、熱源機と、熱源機に接続された水ーブライン熱交換器と、水を蓄える蓄熱槽と、前記熱源機に接続され、かつ、蓄熱槽内に配置された蓄熱熱交換器と、前記熱源機と水ーブライン熱交換器の間、および熱源機と蓄熱熱交換器の間でブラインを循環させるブラインポンプと、それぞれ電動二方向弁を介して前記蓄熱槽に接続された複数の空気調和機の室内ユニットと、前記蓄熱槽内の水を前記蓄熱槽と各室内ユニットの間で循環させる水ポンプと、前記蓄熱槽内の水を循環させる循環ポンプとを設け、前記循環ポンプの吐出側の配管を分岐し、分岐された一方を前記水ポンプと前記電動二方向弁との間に接続した。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１ないし図４は、本発明の実施の形態を示すもので、図１は、本発明による外融式蓄熱槽を用いた蓄熱式空気調和機の配管系統図、図２は、図１に示す蓄熱式空気調和機における蓄熱時のブラインの流れを示す配管系統図、図３は、図１に示す蓄熱式空気調和機における冷暖房運転時のブラインおよび水の流れを示す配管系統図、図４は、図１に示す蓄熱式空気調和機における暖房運転開始時のブラインおよび水の流れを示す配管系統図である。
【００１１】
同図において、１は熱源機。２は電動二方向弁で、熱源機１に接続されている。３は水ーブライン熱交換器で、電磁二方向弁２に接続されている。４は電磁二方向弁で、前記熱源機１に前記電磁二方向弁２と並列に接続されている。５は蓄熱槽で、内部に水を蓄えている。６は蓄熱熱交換器で、前記蓄熱槽５内に配置され、前記電磁二方向弁４に接続されている。７はブラインポンプで、前記水ーブライン熱交換器３と蓄熱熱交換器６からの戻り配管の合流点と熱源機１の間に接続されている。
【００１２】
８は電磁三方混合弁で、前記蓄熱槽５に接続されている。９は水ポンプで、前記電磁三方混合弁８に接続されている。１０、１１は電磁二方向弁。１２、１３は室内ユニットで、それぞれ電磁二方向弁１０、１１と直列に接続されている。前記電磁二方向弁１０、１１と室内ユニット１２、１３は、前記水ポンプ９と水ーブライン熱交換器３の間に並列に接続されている。１４は電磁二方向弁で、前記水ーブライン熱交換器３と電磁三方混合弁８の間に接続されている。１５はヘッダで、前記蓄熱槽５内に水中に位置するように配置され、前記水ーブライン熱交換器３と電磁二方向弁１４の間に接続されている。
【００１３】
１６は循環ポンプで、前記蓄熱槽５に接続されている。１７は電磁二方向弁で、前記循環ポンプ１６の吐出側で分岐された配管の一方に接続されている。１８はヘッダで、前記蓄熱槽５内に配置され、前記電磁二方向弁１７に接続されている。１９は電磁二方向弁で、前記循環ポンプ１６の吐出側で分岐された配管の他方と前記水ポンプ９の吐出側の配管の間に接続されている。
【００１４】
このような構成で、蓄熱時には、電磁二方向弁２、１９を閉め、電磁二方向弁４、１７を開いた状態で、熱源機１、ブラインポンプ７および循環ポンプ１６を作動させる。
【００１５】
すると、図２に実線で示すように、熱源機１から吐出されたブラインは、電磁二方向弁４、蓄熱熱交換器６を通り、蓄熱槽５内の水と熱交換された後ブラインポンプ７により熱源機１に戻される。このとき、熱源機１から吐出されるブラインが冷熱であれば、蓄熱槽５内の水を凍らせることができる。また、熱源機１から吐出されるブラインが温熱であれば、蓄熱槽５内の水を加熱することができる。
【００１６】
一方、蓄熱槽５内の水は、蓄熱槽５の底部から循環ポンプ１６により汲み出され、電磁二方向弁１７を通して蓄熱槽５の上部の水中に配置されたヘッダ１８から蓄熱槽５内に吐出される。このようにして、蓄熱槽５内の水を循環させることにより、蓄熱槽５内の水の温度分布を均一にすることができる。
【００１７】
冷暖房運転時には、電磁二方向弁４、１９を閉め、電磁二方向弁２、１０、１１、１４、１７、電磁三方混合弁８を開き、熱源機１、ブラインポンプ７、水ポンプ９および循環ポンプ１６を作動させる。
【００１８】
すると、図３に実線で示すように、熱源機１から吐出されたブラインは、水ーブライン熱交換器３を通りブラインポンプ７により熱源機１に戻される。また、循環ポンプ１６により汲み出された水はヘッダ１８から蓄熱槽５に戻される。
【００１９】
電磁二方向弁８を通して水ポンプ９で汲み出された水は、電磁二方向弁１０、１１を通して室内ユニット１２、１３に供給される。この室内ユニット１２、１３で室内空気と熱交換され室内の冷暖房を行う。熱交換された水は、水ーブライン熱交換器３に流入して、熱源機１から水ーブライン熱交換器３に送り込まれたブラインとの間で熱交換され再び冷水もしくは温水となる。
【００２０】
水ーブライン熱交換器３で熱交換された水の一部は、電磁三方混合弁８を通して蓄熱槽５から汲み出された水と混合され再び室内ユニット１２、１３に送られる。また、水ーブライン熱交換器３で熱交換された水の他の一部は、蓄熱槽５内に送り込まれ、ヘッダ１５から蓄熱槽５内の水中に噴出される。
【００２１】
前記のようにして、蓄熱および冷暖房運転が行われるが、特に、暖房運転の開始時には、たとえば、電磁二方向弁２、１１、１４、１７と電磁三方混合弁８を閉め、電磁二方向弁４、１０、１９を開き、熱源機１、ブラインポンプ７および循環ポンプ１６を作動させる。
【００２２】
すると、図４に実線で示すように、熱源機１から吐出されたブラインは、電磁二方向弁４、蓄熱熱交換器６を通り、蓄熱槽５内の水と熱交換された後ブラインポンプ７により熱源機１に戻される。また、循環ポンプ１６により汲み出された水は、電磁二方向弁１９、１０を通り室内ユニット１２に流入して、室内ユニット１２内を暖める。
【００２３】
循環ポンプ１６が作動を開始してから一定時間経過した後、各電磁二方向弁２、４、１０、１１、１４、１７、１９、電磁三方混合弁８を図３の状態に切り替えて、室内ユニット１２の運転を開始する。
【００２４】
一方、室内ユニット１２を温めた水は、水ーブライン熱交換器３に流入して、熱源機１から水ーブライン熱交換器３に送り込まれたブラインとの間で熱交換され再び温水となる。
【００２５】
そして、水ーブライン熱交換器３で熱交換された水の一部は、電磁三方混合弁８を通して蓄熱槽５から汲み出された水と混合され再び室内ユニット１２、１３に送られる。また、水ーブライン熱交換器３で熱交換された水の他の一部は、蓄熱槽５内に送り込まれ、ヘッダ１５から蓄熱槽５内の水中に噴出される。
【００２６】
このように、暖房運転開始時に循環ポンプ１６から吐出された温水を室内ユニット１２に送り、室内ユニット１２内を暖めた後、室内ユニット１２を作動させることにより、暖房開始時に室内ユニット１２から冷風が吹き出されるのを防止して快適な暖房運転を行うことができる。
【００２７】
特に、タイマー設定などにより自動的に運転を開始する場合、室内ユニットの運転開始より所定の時間だけ早く予熱運転を開始することにより、より快適な暖房環境を得ることができる。
【００２８】
【発明の効果】
以上述べたごとく、本願発明によれば、予熱が必要な負荷、たとえば、空気調和機の室内ユニットの暖房運転開始時に、冷風の吹き出しを防止して、快適な暖房運転を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による外融式蓄熱槽を用いた蓄熱式空気調和機の配管系統図。
【図２】図１に示す蓄熱式空気調和機における蓄熱時のブラインの流れを示す配管系統図。
【図３】図１に示す蓄熱式空気調和機における冷暖房運転時のブラインおよび水の流れを示す配管系統図。
【図４】図１に示す蓄熱式空気調和機における暖房運転開始時のブラインおよび水の流れを示す配管系統図。
【符号の説明】
１…熱源機、３…水ーブライン熱交換器、５…蓄熱槽、６…蓄熱熱交換器、  ７…ブラインポンプ、２、４、１０、１１、１４、１７、１９…電動二方向弁、１２、１３…室内ユニット、９…水ポンプ、１６…循環ポンプ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
0003867114.tif 000005