JP3071328B2 - 蓄熱式冷房装置 - Google Patents

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は第一の絞り装置、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、蓄熱用熱交換器出口１０
ｂと、蒸発器１６の入口の間には第二の絞り装置１５が
接続されており、蓄熱用熱交換器入口１０ａと蒸発器１
６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、第一の絞り装置６の出口と蓄熱用熱交換器出
口１０ｂを接続しており、圧縮機１、凝縮器３、第一の
絞り装置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。蓄冷（製氷）サイ
クルでは、開閉装置２１、２２、２３を閉じ、開閉装置
２４、２５、２６、２７、２９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、第一の絞り装置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
において、蓄熱利用により放冷運転を行う時は、開閉装
置２５、２７、２８、２９を閉じ、開閉装置２１、２
２、２３、２６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
圧された高温高圧のガス冷媒は、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
絞り装置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
媒流量が蒸発器１６に流れ、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】本発明の第一の発明に係
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、採熱用熱交換器とこの採熱用熱交
換器に直列に接続された冷媒搬送手段を有し、一端が上
記第一の絞り装置と第二の絞り装置間に接続され、他端
が上記蒸発器と上記圧縮機の吸入側との間に接続された
直列回路、上記第二の絞り装置、上記蒸発器により形成
された放冷用回路と、上記採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
記第一の絞り装置との間の冷媒回路に冷房時に上記凝縮
器を出た冷媒を上記一般冷房回路または上記放冷用回路
の低温の熱源により冷却しうる冷媒冷却手段を設け、冷
房時、上記圧縮機の駆動により上記凝縮器で凝縮された
高圧かつ高温の液冷媒を、上記第一の絞り装置に流入す
る前に上記冷媒冷却手段により冷却して液冷媒の過冷却
度を調節した後、上記採熱用熱交換器で凝縮した冷媒と
合流させ、上記第二の絞り装置の入口側の冷媒が過冷却
の液状態を維持できるようにしたものである。

【０００８】また、本発明の第二の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、採熱用熱交換器とこの採熱用熱交換器に直列に
接続された冷媒搬送手段を有し、一端が上記第一の絞り
装置と第二の絞り装置間に接続され、他端が上記蒸発器
と上記圧縮機の吸入側との間に接続された直列回路、上
記第二の絞り装置、上記蒸発器により形成された放冷用
回路と、上記採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、本発明の第三の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、蓄熱用熱交換器とこの蓄熱用熱交換器に直列に
接続された冷媒搬送手段を有し、一端が上記第一の絞り
装置と第二の絞り装置間に接続され、他端が上記蒸発器
と上記圧縮機の吸入側との間に接続された直列回路、上
記第二の絞り装置、上記蒸発器により形成された放冷用
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
装置との間の冷媒回路に冷房時に上記凝縮器を出た冷媒
を上記一般冷房回路または上記放冷用回路の低温の熱源
により冷却しうる 冷媒冷却手段を設け、冷房時、上記圧
縮機の駆動により上記凝縮器で凝縮された高圧かつ高温
の液冷媒を、上記第一の絞り装置に流入する前に上記冷
媒冷却手段により冷却して液冷媒の過冷却度を調節した
後、上記採熱用熱交換器で凝縮した冷媒と合流させ、上
記第二の絞り装置の入口側の冷媒が過冷却の液状態を維
持できるようにしたものである。

【００１０】また、本発明に係る蓄熱式冷房装置は、上
記第一又は第三の発明に係る蓄熱式冷房装置において、
上記冷媒冷却手段として、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
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、上
記第一又は第三の発明に係る蓄熱式冷房装置において、
上記冷媒冷却手段として、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、上
記第一又は第三の発明に係る蓄熱式冷房装置において、
上記冷媒冷却手段として、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、上
記第一又は第三の発明に係る蓄熱式冷房装置において、
上記冷媒冷却手段として、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、上
記第一又は第三の発明に係る蓄熱式冷房装置において、
上記冷媒冷却手段として、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、上
記第一又は第三の発明に係る蓄熱式冷房装置において、
上記冷媒冷却手段として、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ることにより、該過冷
却度を調節したものである。

【００１６】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、蓄熱
用熱交換器とこの蓄熱用熱交換器に直列に接続された冷
媒搬送手段を有し、一端が上記第一の絞り装置と第二の
絞り装置間に接続され、他端が上記蒸発器と上記圧縮機
の吸入側との間に接続された直列回路、上記第二の絞り
装置、上記蒸発器により形成された放冷用回路と、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、上記凝縮器で凝縮した液冷媒と上記放冷用
回路からの液冷媒が合流した後の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、
上記合流した後の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ることにより、該過冷却度を調節し
たものである。

【００１７】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、蓄熱
用熱交換器とこの蓄熱用熱交換器に直列に接続された冷
媒搬送手段を有し、一端が上記第一の絞り装置と第二の
絞り装置間に接続され、他端が上記蒸発器と上記圧縮機
の吸入側との間に接続された直列回路、上記第二の絞り
装置、上記蒸発器により形成された放冷用回路と、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、上記凝縮器で凝縮した液冷媒と上記放冷用
回路からの液冷媒が合流した後の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、上記バイパス路を上記蓄熱槽内に通した後上
記バイパス路に第三の絞り装置を設け、上記合流した後
の液冷媒を上記蓄熱槽内の上記蓄熱媒体と熱交換させた
後に上記第三の絞り装置で断熱膨張させ、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ることによ
り、該過冷却度を調節したものである。

【００１８】

【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６に流入
する冷媒液の過冷却度を制御することにより、第一の絞
り装置６と低段側に位置する第二の絞り装置１５の間に
存在する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。

【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、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】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。

【００２１】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。

【００２２】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。

【００２３】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、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。

【００２４】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。

【００２５】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、断熱膨張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。

【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】

【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１０２にて連結
されている。

【００２８】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。

【００２９】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あり、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。なお、蓄熱用熱交換器
１０は、蓄積された冷熱を採取して利用する観点から
は、採熱用熱交換器１０と称することもできる。

【００３０】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
搬送する冷媒搬送手段としての冷媒ポンプ、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
四方切換弁を示す。１３は冷媒ポンプ用アキュムレー
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。

【００３１】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。

【００３２】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。

【００３３】冷媒回路１２０の他端は、第四のバルブ２
０と接続され、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、１
２７にて連結している。

【００３４】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。

【００３５】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より吐出された高温高圧のガス冷媒は、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。

【００３６】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より吐出された高温高圧のガス冷媒は、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することで冷房し、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。

【００３７】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、冷媒搬送手段としての冷媒ポンプ１
２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９
ｋｇ／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／ｃｍ2Ｇ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することで冷房し、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。なお、この放冷運転では、
蓄熱用熱交換器１０からは冷熱を採取するだけなので、
これは採熱用熱交換器１０であってよい。

【００３８】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（採熱用熱交換
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
の冷媒エンタルピーを小さくすることにより、上記過冷
却度を大きくできる。また、この冷媒エンタルピーは、
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。

【００３９】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。

【００４０】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１０
７’の位置まで移すことによって、点１０８は点１０
８’、点１０９は点１０９’となり、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適正
な過冷却度の冷媒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。

【００４１】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２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を点１０９’とすることで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適正な過冷却度の冷媒液を送り
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。

【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。先ず、蓄熱サイクルについて説明する。図１におい
て、第一のバルブ７を閉じ、第二、第三のバルブ８、１
４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
した場合の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は冷媒回路１０５と１０７間のみ全開
とし、第一のバルブ７及び第四のバルブを開き、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、高圧のガス冷媒は、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
縮することで暖房し、室内空気を過熱する。凝縮した液
冷媒は、第一の絞り装置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及び第三及び第
四のバルブ１４、２０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／ｃ
ｍ2 Ｇ程度の昇圧、１７ｋｇ／ｃｍ2 Ｇ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
空気の加熱することで暖房を行う。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熱サイクル運転
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、第一〜第四の
バルブ７、８、１４、２０を開き、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、一般暖房
運転時あるいは放熱運転時の約２倍の量の圧力１７ｋｇ
／ｃｍ2 Ｇ程度の高温、高圧の冷媒が循環して、暖房能
力も約２倍になる。第二の絞り装置１５で減圧した約１
３ｋｇ／ｃｍ2 Ｇ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、図中実施例１
と同一の符号は、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１２
５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１２
６、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１
０４、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１０
９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１０３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５、第三の絞り装置２
１、過冷却熱交換器２０ａ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】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、蓄熱槽内の蓄熱媒体と熱交換して点１０４’
とし、点１０４’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確保
するのが困難な条件でも、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１０９の過冷却度もまた確保され、点１０９’
となる。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。

【００５１】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５、第三の絞り装置２１、過冷却熱交換器２０ａ
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。

【００５２】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、点
１０９で示される一般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おらず、上記合流点
以降において液冷媒の一部をバイパスし、蓄熱媒体によ
って点１０４を点１０５まで冷却した後、断熱膨張した
冷媒によって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１２１から点１２１’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。

【００５３】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１
１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２と、冷媒回路
１０２にて連結されている。

【００５４】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。

【００５５】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は冷媒ポンプ用四方切換弁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は上記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。

【００５６】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。

【００５７】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。

【００５８】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。

【００５９】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間の冷媒と冷媒回路１２０と１２５間の冷
媒とが熱交換するように構成されている。

【００６０】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。

【００６１】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。

【００６２】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
冷媒ポンプの冷媒循環量は、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。

【００６３】一般冷房運転と、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
冷媒のエンタルピーを小さくすることにより、上記過冷
却度を大きくできる。また、この冷媒エンタルピーは、
混合弁４における過冷却熱交換器５を通過した後の冷房
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。

【００６４】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。

【００６５】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、圧縮機
１にもどる。

【００６６】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。

【００６７】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。

【００６８】

【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、第一の絞り装置入口から第二の絞り装
置入口の間の冷媒を液状に保つことができ、第一及び第
二の絞り装置の冷媒流量及び冷媒の圧力変化（低下）の
制御が安定して実施できるとともに、第一の絞り装置と
第二の絞り装置の間の冷媒分枝部分における冷媒の分配
も適正に行うことができる。従って、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
冷媒の分配を適正にすることができる。

【００６９】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、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、第一の絞り装置入口から第二の絞り装
置入口の間の冷媒を液状に保つことができ、第一及び第
二の絞り装置の冷媒流量及び冷媒の圧力変化（低下）の
制御が安定して実施できるとともに、第一の絞り装置と
第二の絞り装置の間の冷媒分枝部分における冷媒の分配
も適正に行うことができる。また、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。

【００７０】以上のようにこの発明では、蓄熱式冷房装
置に蓄冷用回路を備えているので、同一冷媒回路で蓄冷
と蓄冷利用がスムーズに行える。また、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。

【００７１】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。

【００７２】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。

【００７３】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。

【００７４】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。

【００７５】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。

【００７６】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 蓄熱用熱交換器あるいは採熱用熱交換器 １２ 冷媒ポンプ（冷媒搬送手段） 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 (56)参考文献 特開 平３−191260（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) F25B 1/00 F25B 5/00

Claims (11)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【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、 採熱用熱交換器とこの採熱用熱交換器に直列に接続され
   た冷媒搬送手段を有し、一端が上記第一の絞り装置と第
   二の絞り装置間に接続され、他端が上記蒸発器と上記圧
   縮機の吸入側との間に接続された直列回路、上記第二の
   絞り装置、上記蒸発器により形成された放冷用回路と、 上記採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との間の冷媒回路に冷
   房時に上記凝縮器を出た冷媒を上記一般冷房回路または
   上記放冷用回路の低温の熱源により冷却しうる冷媒冷却
   手段を設け 、 冷房時、上記圧縮機の駆動により上記凝縮器で凝縮され
   た高圧かつ高温の液冷媒を、上記第一の絞り装置に流入
   する前に上記冷媒冷却手段により冷却して液冷媒の過冷
   却度を調節した後、上記採熱用熱交換器で凝縮した冷媒
   と合流させ、上記第二の絞り装置の入口側の冷媒が過冷
   却の液状態を維持できるようにしたことを特徴とする蓄
   熱式冷房装置。
2. 【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、 採熱用熱交換器とこの採熱用熱交換器に直列に接続され
   た冷媒搬送手段を有し、一端が上記第一の絞り装置と第
   二の絞り装置間に接続され、他端が上記蒸発器と上記圧
   縮機の吸入側との間に接続された直列回路、上記第二の
   絞り装置、上記蒸発器により形成された放冷用回路と、 上記採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。
3. 【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、 蓄熱用熱交換器とこの蓄熱用熱交換器に直列に接続され
   た冷媒搬送手段を有し、一端が上記第一の絞り装置と第
   二の絞り装置間に接続され、他端が上記蒸発器と上記圧
   縮機の吸入側との間に接続された直列回路、上記第二の
   絞り装置、上記蒸発器により形成された放冷用回路と、 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との間の冷媒回路に冷
   房時に上記凝縮器を出た冷媒を上記一般冷房回路または
   上記放冷用回路の低温の熱源により冷却しうる冷媒冷却
   手段を設け 、 冷房時、上記圧縮機の駆動により上記凝縮器で凝縮され
   た高圧かつ高温の液冷媒を、上記第一の絞り装置に流入
   する前に上記冷媒冷却手段により冷却して液冷媒の過冷
   却度を調節した後、上記採熱用熱交換器で凝縮した冷媒
   と合流させ、上記第二の絞り装置の入口側の冷媒が過冷
   却の液状態を維持できるようにしたことを特徴とする蓄
   熱式冷房装置。
4. 【請求項４】 上記冷媒冷却手段として、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
   を過冷却させることにより該過冷却度を調節したことを
   特徴とする請求項１又は３に記載の蓄熱式冷房装置。
5. 【請求項５】 上記冷媒冷却手段として、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ることに
   より、該過冷却度を調節したことを特徴とする請求項１
   又は３に記載の蓄熱式冷房装置。
6. 【請求項６】 上記冷媒冷却手段として、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ることにより、該過冷却度を調節し
   たことを特徴とする請求項１又は３に記載の蓄熱式冷房
   装置。
7. 【請求項７】 上記冷媒冷却手段として、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
   させることにより、該過冷却度を調節したことを特徴と
   する請求項１又は３に記載の蓄熱式冷房装置。
8. 【請求項８】 上記冷媒冷却手段として、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ることにより、該過冷却度を調節し
   たことを特徴とする請求項１又は３に記載の蓄熱式冷房
   装置。
9. 【請求項９】 上記冷媒冷却手段として、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ることに
   より、該過冷却度を調節したことを特徴とする請求項１
   又は３に記載の蓄熱式冷房装置。
10. 【請求項１０】 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、 蓄熱用熱交換器とこの蓄熱用熱交換器に直列に接続され
    た冷媒搬送手段を有し、一端が上記第一の絞り装置と第
    二の絞り装置間に接続され、他端が上記蒸発器と上記圧
    縮機の吸入側との間に接続された直列回路、上記第二の
    絞り装置、上記蒸発器により形成された放冷用回路と、 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、上記凝縮器で凝縮した液冷媒と上記放冷用回路からの液
    冷媒が合流した後の 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、上記合流し
    た後の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。
11. 【請求項１１】 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、 蓄熱用熱交換器とこの蓄熱用熱交換器に直列に接続され
    た冷媒搬送手段を有し、一端が上記第一の絞り装置と第
    二の絞り装置間に接続され、他端が上記蒸発器と上記圧
    縮機の吸入側との間に接続された直列回路、上記第二の
    絞り装置、上記蒸発器により形成された放冷用回路と、 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、上記凝縮器で凝縮した液冷媒と上記放冷用回路からの液
    冷媒が合流した後の 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、
    上記バイパス路を上記蓄熱槽内に通した後上記バイパス
    路に第三の絞り装置を設け、上記合流した後の液冷媒を
    上記蓄熱槽内の上記蓄熱媒体と熱交換させた後に上記第
    三の絞り装置で断熱膨張させ、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。