JP3141777B2 - Ice storage device - Google Patents
Ice storage deviceInfo
- Publication number
- JP3141777B2 JP3141777B2 JP08114721A JP11472196A JP3141777B2 JP 3141777 B2 JP3141777 B2 JP 3141777B2 JP 08114721 A JP08114721 A JP 08114721A JP 11472196 A JP11472196 A JP 11472196A JP 3141777 B2 JP3141777 B2 JP 3141777B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- refrigerant
- heat
- pipe
- ice
- heat storage
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Landscapes
- Other Air-Conditioning Systems (AREA)
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、水又は水溶液等の
蓄熱媒体を冷媒との熱交換により過冷却状態まで冷却し
た後に、この過冷却状態を解消して生成されるスラリー
状の氷を蓄熱タンクに貯蔵する氷蓄熱装置に係り、特
に、蓄熱媒体と冷媒との熱交換を行う過冷却熱交換器の
構造の改良に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for cooling a heat storage medium such as water or an aqueous solution to a supercooled state by exchanging heat with a refrigerant and then removing the supercooled state to store slurry ice. The present invention relates to an ice heat storage device that stores heat in a tank, and more particularly to an improvement in the structure of a supercooling heat exchanger that exchanges heat between a heat storage medium and a refrigerant.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来より、氷蓄熱型の空気調和装置等に
設けられている氷蓄熱装置として、冷房負荷のピーク時
における電力需要の軽減及びオフピーク時における電力
需要の拡大を図ることに鑑みて、冷房負荷のピーク時に
冷熱として利用するためのスラリー状の氷を冷房負荷の
オフピーク時に生成して蓄熱タンクに貯蔵しておくもの
が知られている。2. Description of the Related Art Conventionally, as an ice heat storage device provided in an ice storage type air conditioner or the like, in view of reducing power demand during peak cooling load and expanding power demand during off-peak time. In addition, there is known an apparatus in which slurry-like ice to be used as cooling heat at the time of a cooling load peak is generated at the time of a cooling load off-peak and stored in a heat storage tank.
【0003】この種の氷蓄熱装置の一例として、例え
ば、特開平4−251177号公報に開示されているよ
うに、圧縮機、凝縮器、膨張機構及び過冷却熱交換器の
冷媒熱交換部を冷媒配管によって順次接続して成る冷媒
循環回路と、蓄熱タンク、上記冷媒熱交換部との間で熱
交換可能な過冷却熱交換器の蓄熱媒体熱交換部及び過冷
却解消部を水配管によって順次接続して成る水循環回路
とを備えたものが知られている。As an example of this type of ice heat storage device, for example, as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 4-251177, a compressor, a condenser, an expansion mechanism and a refrigerant heat exchange section of a supercooling heat exchanger are used. A refrigerant circulation circuit sequentially connected by refrigerant pipes, a heat storage tank, a heat storage medium heat exchange section and a supercool elimination section of a supercooling heat exchanger capable of exchanging heat with the refrigerant heat exchange section are sequentially connected by a water pipe. There is known a device provided with a water circulation circuit formed by connection.
【0004】そして、この種の氷蓄熱装置の製氷動作と
しては、蓄熱タンクから水配管へ取出した水(蓄熱媒
体)を、蓄熱媒体熱交換部において冷媒熱交換部の冷媒
と熱交換させて過冷却状態まで冷却し、過冷却解消部に
おいてこの過冷却状態を解消してスラリー状の氷を生成
する。そして、この氷を蓄熱タンクに供給して貯留す
る。[0004] In the ice making operation of this type of ice heat storage device, water (heat storage medium) taken out from a heat storage tank to a water pipe is exchanged with a refrigerant in a refrigerant heat exchange unit in a heat storage medium heat exchange unit. Cooling is performed to a cooling state, and the supercooled state is eliminated in the supercooling elimination section to generate slurry ice. Then, the ice is supplied to and stored in the heat storage tank.
【0005】また、上記蓄熱媒体熱交換部と冷媒熱交換
部との間で熱交換を行わせるための過冷却熱交換器の1
タイプとして満液式の熱交換器がある。この種の熱交換
器は、鉛直方向に軸芯を有する筒形状の容器を備えてお
り、この容器内に、上下方向に延びる複数本の伝熱管が
設けられ、この各伝熱管を水配管に接続して、下端部か
ら上端部に向って水を流すようにする一方、この伝熱管
の周囲に冷媒を略満液状態で流通させる冷媒流通空間を
形成し、容器の側面下部に冷媒導入管を、側面上部に冷
媒導出管を夫々接続して、各管を冷媒流通空間に連通さ
せる。これにより、容器内において、伝熱管内部を流通
する水とその周囲の冷媒流通空間で蒸発する冷媒との間
で熱交換を行って、該水を過冷却状態にしている。[0005] A supercooling heat exchanger for exchanging heat between the heat storage medium heat exchanging section and the refrigerant heat exchanging section.
There is a liquid-fill type heat exchanger as a type. This type of heat exchanger includes a cylindrical container having a vertical axis, and a plurality of heat transfer tubes extending in the vertical direction are provided in the container, and each of the heat transfer tubes is connected to a water pipe. Connected to allow water to flow from the lower end toward the upper end, while forming a refrigerant circulation space around the heat transfer tube for allowing the refrigerant to flow in a substantially full state, and a refrigerant introduction pipe at the lower side of the container. Are connected respectively to the refrigerant outlet pipes at the upper part of the side surface, and each pipe is communicated with the refrigerant circulation space. Thereby, in the container, heat exchange is performed between the water flowing inside the heat transfer tube and the refrigerant evaporating in the refrigerant circulation space around the tube, and the water is in a supercooled state.
【0006】[0006]
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記の如き
構成とされた過冷却熱交換器では、冷媒流通空間で蒸発
したガス冷媒の流れが冷媒導出管の接続位置に向って集
中的に指向するため、このガス冷媒の速い導出流れに伴
って気液界面付近で発生した液滴状の冷媒が飛散し、こ
の飛散する液滴状冷媒が冷媒導出管の開口付近に位置す
る一部の伝熱管に勢いよく衝突するといった状況が生じ
る。つまり、この飛散した液滴状冷媒が比較的流速の速
いガス冷媒の流速で一部の伝熱管の上端部分に集中的に
衝突することになる。そして、この伝熱管に勢いよく衝
突した液冷媒は、該伝熱管表面に薄膜状態となって付着
する。このため、この付着した液冷媒は蒸発し易い状態
となっており、これが蒸発することでこの伝熱管の上端
部分が局部的に冷却されることになる。また、この局部
的に冷却される伝熱管の上端部分では、その下端部から
流通して冷媒により冷却されて過冷却状態となった水が
流れている。このため、この過冷却状態の水が、伝熱管
から蒸発する薄膜状冷媒によって冷却されることにな
り、この伝熱管内部で水の過冷却状態が解消してしまっ
て該伝熱管内面に氷となって付着生成してしまう可能性
がある。このような状況が生じると、伝熱管内部が凍結
状態となり、この伝熱管には水が流れなくなり、更に
は、この伝熱管内の氷が上流側に進展して他の伝熱管を
も凍結させる可能性があり、製氷効率の低下ばかりでな
く製氷不能状態を引き起こしてしまうことになる。By the way, in the supercooling heat exchanger structured as described above, the flow of the gas refrigerant evaporated in the refrigerant circulation space is directed intensively toward the connection position of the refrigerant outlet pipe. Therefore, the droplet-shaped refrigerant generated near the gas-liquid interface is scattered due to the rapid flow of the gas refrigerant, and the scattered droplet-shaped refrigerant is partially transferred to the heat transfer pipe located near the opening of the refrigerant discharge pipe. A situation occurs in which the vehicle collides vigorously. That is, the scattered droplet-shaped refrigerant intensively collides with the upper end portion of some heat transfer tubes at the flow velocity of the gas refrigerant having a relatively high flow velocity. The liquid refrigerant that vigorously collides with the heat transfer tube adheres to the surface of the heat transfer tube in a thin film state. For this reason, the attached liquid refrigerant is in a state of being easily evaporated, and by evaporating, the upper end portion of the heat transfer tube is locally cooled. In addition, in the upper end portion of the heat transfer tube that is locally cooled, water that has flowed from the lower end portion and has been cooled by the refrigerant and is in a supercooled state flows. Therefore, the supercooled water is cooled by the thin-film refrigerant evaporating from the heat transfer tube, and the supercooled state of the water is eliminated inside the heat transfer tube, and ice and ice are formed on the inner surface of the heat transfer tube. There is a possibility that it will adhere and generate. When such a situation occurs, the inside of the heat transfer tube becomes frozen, water does not flow through the heat transfer tube, and the ice in the heat transfer tube further advances upstream to freeze other heat transfer tubes. There is a possibility that not only the ice making efficiency is reduced but also the ice making is impossible.
【0007】本発明はかかる点に鑑みてなされたもの
で、その目的とするところは、この種の熱交換器の構成
を改良することにより、気液界面から飛散する液滴状冷
媒により伝熱管が局部的に冷却されてしまうことを回避
することにある。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to improve the configuration of this type of heat exchanger so that a heat transfer tube can be formed by droplet-like refrigerant scattered from a gas-liquid interface. Is to avoid being locally cooled.
【0008】[0008]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項1記載の発明は、過冷却熱交換器内部の上層
部分で冷媒の気液界面よりも上側の空間を大きく確保す
るようにして、この気液界面から飛散する液滴状の冷媒
が伝熱管に衝突する確率を低下させるようにした。In order to achieve the above object, according to the first aspect of the present invention, a large space above the gas-liquid interface of the refrigerant is secured in the upper layer portion inside the subcooling heat exchanger. Thus, the probability that the droplet-shaped refrigerant scattered from the gas-liquid interface collides with the heat transfer tube is reduced.
【0009】具体的には、圧縮機(1) と、熱源側熱交換
器(3) と、膨張機構(52a) と、過冷却熱交換器(42)の冷
媒熱交換部(42a) とが冷媒配管(8) によって冷媒の循環
が可能に接続されてなる冷媒循環回路(A) を備え、蓄熱
媒体を貯留する蓄熱タンク(T) と、蓄熱媒体を圧送する
循環手段(P) と、上記冷媒熱交換部(42a) との間で熱交
換可能な過冷却熱交換器(42)の蓄熱媒体熱交換部(42b)
とが循環配管(45)によって蓄熱媒体の循環が可能に接続
されてなる蓄熱循環回路(B) とを備え、上記冷媒熱交換
部(42a) で蒸発する冷媒と、蓄熱媒体熱交換部(42b) を
流れる液相の蓄熱媒体とを熱交換させて該蓄熱媒体を過
冷却状態まで冷却し、この蓄熱媒体を過冷却熱交換器(4
2)から導出した後に、その過冷却状態を解消して氷を生
成し、該氷を蓄熱タンク(T) に回収するようにした氷蓄
熱装置を前提としている。そして、上記過冷却熱交換器
(42)に容器(48)を備えさせ、該容器(48)に、下部に膨張
機構(52a) の低圧側に繋がる冷媒導入管(52)を、側面上
部に圧縮機(1) の吸入側に繋がる冷媒導出管(51)を夫々
接続すると共に、内部に鉛直方向に延びる伝熱管(49)を
収容させる。また、上記蓄熱媒体熱交換部(42b) を伝熱
管(49)の内部通路により構成する一方、冷媒熱交換部(4
2a) を、容器(48)内において伝熱管(49)の周囲に形成さ
れ、且つ上記冷媒導入管(52)及び冷媒導出管(51)に連通
し、該冷媒導出管(51)の接続位置よりも下側に気液界面
を有する冷媒をほぼ満液状態で流通させる冷媒流通空間
(48c) により構成して、伝熱管(49)の内部通路を流れる
蓄熱媒体と、冷媒導入管(52)から冷媒流通空間(48c) に
流入した冷媒とを熱交換して、この冷媒流通空間(48c)
で蒸発した冷媒が冷媒導出管(51)から液滴混じりで流出
するようにする。更に、上記冷媒導出管(51)は、浮遊空
間(C) が上記冷媒流通空間(48c) の上部に形成されるよ
うに、冷媒流通空間(48c) の上端位置よりも所定寸法だ
け下側位置において容器(48)に接続され、上記浮遊空間
(C) は、上記伝熱管(49)への液滴冷媒の衝突による該伝
熱管(49)の局所的な冷却を防ぐため、その内部における
液滴冷媒の速度を低下させるような所定容積を有してい
る。 Specifically, the compressor (1), the heat source side heat exchanger (3), the expansion mechanism (52a), and the refrigerant heat exchange part (42a) of the subcooling heat exchanger (42) A refrigerant circulation circuit (A) connected to the refrigerant pipe (8) so that the refrigerant can be circulated, a heat storage tank (T) for storing the heat storage medium, and a circulating means (P) for pressure-feeding the heat storage medium; Heat storage unit heat exchange unit (42b) of supercooling heat exchanger (42) capable of exchanging heat with refrigerant heat exchange unit (42a)
And a heat storage circuit (B), which is connected by a circulation pipe (45) so that the heat storage medium can be circulated.The refrigerant evaporating in the refrigerant heat exchange section (42a) and the heat storage medium heat exchange section (42b ), The heat storage medium in the liquid phase flowing therethrough is heat-exchanged to cool the heat storage medium to a supercooled state, and the heat storage medium is cooled in a subcooling heat exchanger (4).
After deriving from 2), it is assumed that an ice heat storage device is configured to eliminate the supercooled state, generate ice, and collect the ice in the heat storage tank (T). And the above supercooling heat exchanger
(42) is provided with a container (48), a refrigerant introduction pipe (52) connected to the low pressure side of the expansion mechanism (52a) at the bottom, and a suction side of the compressor (1) at the upper side. And a heat transfer tube (49) extending in a vertical direction is accommodated therein. Further, the heat storage medium heat exchange section (42b) is constituted by an internal passage of the heat transfer tube (49), while the refrigerant heat exchange section (4
2a) is formed around the heat transfer pipe (49) in the container (48), and communicates with the refrigerant introduction pipe (52) and the refrigerant discharge pipe (51), and the connection position of the refrigerant discharge pipe (51) Refrigerant distribution space through which a refrigerant having a gas-liquid interface below it flows in a substantially full state
(48c), and exchanges heat between the heat storage medium flowing through the internal passage of the heat transfer tube (49) and the refrigerant flowing from the refrigerant introduction tube (52) into the refrigerant circulation space (48c). (48c)
The refrigerant evaporated in the step is caused to flow out of the refrigerant outlet pipe (51) while being mixed with droplets. Further, the refrigerant outlet pipe (51) is
The space (C) is formed above the refrigerant flow space (48c).
As shown in the figure, the dimensions are more than the upper end position of the refrigerant circulation space (48c).
Connected to the container (48) at the lower position
(C) shows the state of the heat transfer tube (49) caused by the collision of the droplet refrigerant.
To prevent local cooling of the heat pipe (49)
Has a predetermined volume that reduces the speed of the droplet refrigerant
You.
【0010】この構成により、製氷時の動作としては、
蓄熱タンク(T) から取出された蓄熱媒体が、蓄熱媒体熱
交換部(42b) において冷媒熱交換部(42a) で蒸発する冷
媒との間で熱交換を行って過冷却状態まで冷却され、蓄
熱媒体熱交換部(42b) から導出した後に過冷却状態が解
消されて相変化して氷となる。そして、この氷は蓄熱タ
ンク(T) に回収され、蓄冷熱として貯蔵される。このよ
うな製氷動作の際、過冷却熱交換器(42)では、蓄熱媒体
との間で熱交換を行った冷媒の一部が、冷媒導出管(51)
から液滴混じりで流出することになる。そして、この
際、液滴状の冷媒は、冷媒流通空間(48c) の上部に形成
されている比較的大きな空間である浮遊空間(C) に拡散
され、また、この空間を浮遊することで流速が低下す
る。このため、この液滴状の冷媒が一部の伝熱管(49)に
集中的に衝突したり、この衝突した冷媒が薄膜状となっ
て蒸発し易い状態になるといったことは回避され、この
伝熱管(49)が局部的に冷却されて内部で過冷却が解消し
てしまうといったことが抑制される。With this configuration, the operation during ice making is as follows.
The heat storage medium taken out of the heat storage tank (T) exchanges heat with the refrigerant evaporating in the refrigerant heat exchange section (42a) in the heat storage medium heat exchange section (42b) and is cooled to a supercooled state. After being drawn out from the medium heat exchange section (42b), the supercooled state is eliminated and the phase changes to ice. Then, this ice is collected in the heat storage tank (T) and stored as cold storage heat. In such an ice making operation, in the supercooling heat exchanger (42), a part of the refrigerant that has exchanged heat with the heat storage medium is part of the refrigerant outlet pipe (51).
From the mixture with the droplets. At this time, the droplet-shaped refrigerant is diffused into the floating space (C), which is a relatively large space formed above the refrigerant circulation space (48c), and flows in this space to cause a flow velocity. Decrease. For this reason, it is avoided that the droplet-shaped refrigerant intensively collides with some of the heat transfer tubes (49), and that the colliding refrigerant becomes a thin film and is easily evaporated. It is suppressed that the heat pipe (49) is locally cooled and the supercooling is eliminated inside.
【0011】請求項2記載の発明は、上記請求項1記載
の氷蓄熱装置において、伝熱管(49)に、下端部から上端
部に向って蓄熱媒体を流通させる構成としている。According to a second aspect of the present invention, in the ice heat storage device of the first aspect, a heat storage medium is circulated through the heat transfer tube (49) from a lower end to an upper end.
【0012】この構成では、伝熱管(49)の上端部分では
過冷却状態の蓄熱媒体が流れており、液滴状の冷媒は、
伝熱管(49)におけるこの過冷却状態の蓄熱媒体が流れて
いる部分に衝突することになるので、特に該伝熱管(49)
内での氷の発生が起こり易いものであるが、上述した請
求項1記載の発明に係る作用のように、浮遊空間(C)で
の液滴冷媒の拡散等により、この氷の発生は抑制される
ことになる。In this configuration, the supercooled heat storage medium flows in the upper end portion of the heat transfer tube (49), and the droplet-shaped refrigerant is
Since it collides with the portion of the heat transfer tube (49) through which the supercooled heat storage medium flows, the heat transfer tube (49)
Although the generation of ice in the interior is likely to occur, the generation of ice is suppressed by the diffusion of the droplet refrigerant in the floating space (C) as in the operation according to the above-described claim 1. Will be done.
【0013】請求項3記載の発明は、上記請求項1記載
の氷蓄熱装置において、過冷却熱交換器(42)に、容器(4
8)の内部において冷媒流通空間(48c) の下側に蓄熱媒体
導入空間(48b) を、上側に蓄熱媒体導出空間(48a) を夫
々区画形成する上下一対の管板(36,37) を備えさせ、伝
熱管(49)の下端部を蓄熱媒体導入空間(48b) に、上端部
を蓄熱媒体導出空間(48a) に夫々開口する。そして、冷
媒導出管(51)の容器(48)の側面に対する接続位置を、上
側の管板(36)に対して所定寸法を存した下側位置に設定
した構成としている。According to a third aspect of the present invention, in the ice heat storage device of the first aspect, the container (4) is provided in the subcooling heat exchanger (42).
Inside (8), a pair of upper and lower tube sheets (36, 37) are formed below the refrigerant flow space (48c) to form a heat storage medium introduction space (48b) and a heat storage medium outlet space (48a) respectively. Then, the lower end of the heat transfer tube (49) is opened to the heat storage medium introduction space (48b), and the upper end is opened to the heat storage medium outlet space (48a). The connection position of the refrigerant outlet pipe (51) to the side surface of the container (48) is set to a lower position having a predetermined dimension with respect to the upper tube sheet (36).
【0014】これにより、本発明が適用される過冷却熱
交換器(42)の構成が具体的に得られ、その実用性が向上
される。Thus, the configuration of the subcooling heat exchanger (42) to which the present invention is applied is specifically obtained, and its practicality is improved.
【0015】請求項4記載の発明は、上記請求項1記載
の氷蓄熱装置において、浮遊空間(C) に、冷媒導出管(5
1)に流れ込む液滴冷媒を捕集する濾過手段(75)を設けた
構成としている。According to a fourth aspect of the present invention, in the ice heat storage device of the first aspect, the refrigerant outlet pipe (5) is provided in the floating space (C).
A filtering means (75) for collecting the droplet refrigerant flowing into 1) is provided.
【0016】この構成により、浮遊空間(C) の液滴状冷
媒が濾過手段(75)によって捕集されることになり、該冷
媒が伝熱管(49)へ衝突することが抑制されて、該伝熱管
(49)が、この液滴状冷媒によって冷却されてしまうこと
がより確実に回避される。According to this structure, the droplet-like refrigerant in the floating space (C) is collected by the filtering means (75), and the refrigerant is prevented from colliding with the heat transfer tube (49). Heat transfer tube
(49) is more reliably prevented from being cooled by the droplet-shaped refrigerant.
【0017】[0017]
【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。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
【0018】図1は本発明の実施形態に係る氷蓄熱式空
気調和装置に備えられた冷媒循環回路(A) の全体構成を
示している。また、図2は蓄熱循環回路としての水循環
回路(B) を示す図である。図1に示すように、本空気調
和装置は、室外ユニット(X)と複数の室内ユニット(Y,Y,
Y) とが上記冷媒循環回路(A) の一部を構成する液側及
びガス側の連絡管(RL,RG) により接続された所謂室内マ
ルチタイプに構成されている。以下、冷媒循環回路(A)
及び水循環回路(B) について説明する。FIG. 1 shows the overall configuration of a refrigerant circuit (A) provided in an ice storage type air conditioner according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a diagram showing a water circulation circuit (B) as a heat storage circulation circuit. As shown in FIG. 1, the present air conditioner includes an outdoor unit (X) and a plurality of indoor units (Y, Y,
Y) are connected by liquid-side and gas-side connecting pipes (RL, RG) which constitute a part of the refrigerant circuit (A). Hereinafter, the refrigerant circuit (A)
And the water circulation circuit (B).
【0019】−冷媒循環回路の説明−先ず、冷媒循環回
路(A) の主要回路構成について説明する。-Description of Refrigerant Circuit-First, the main circuit configuration of the refrigerant circuit (A) will be described.
【0020】この冷媒循環回路(A) は、室外ユニット
(X) に備えられた圧縮機構(1) 、四路切換弁(2) 、室外
ファン(F) が近接配置された熱源側熱交換器としての室
外熱交換器(3) 、レシーバ(4) 及び第1室外電動膨張弁
(5) と、室内ユニット(Y) に備えられた複数の室内電動
膨張弁(6,6,6) 及び利用側熱交換器としての室内熱交換
器(7,7,7) とが冷媒配管(8) によって順に接続されて成
るメイン冷媒回路(A-1)を備えている。The refrigerant circuit (A) includes an outdoor unit
(X), an outdoor heat exchanger (3) as a heat source side heat exchanger in which a four-way switching valve (2), an outdoor fan (F) is disposed in close proximity, and a receiver (4) And first outdoor electric expansion valve
(5), a plurality of indoor electric expansion valves (6, 6, 6) provided in the indoor unit (Y), and an indoor heat exchanger (7, 7, 7) as a use-side heat exchanger are connected with refrigerant pipes. (8) A main refrigerant circuit (A-1) sequentially connected by (8).
【0021】各機器の冷媒配管(8) による接続状態につ
いて詳しく説明すると、上記室外熱交換器(3) における
ガス側である一端にはガス側配管(10)が、液側である他
端には液側配管(11)が夫々接続されている。ガス側配管
(10)は、四路切換弁(2) によって圧縮機構(1) の吐出側
と吸込側とに切換可能に接続されている。つまり、この
ガス側配管(10)は、圧縮機構(1) の吐出側と四路切換弁
(2) とを接続する第1吐出ガスライン(10a) 、四路切換
弁(2) と室外熱交換器(3) とを接続する第2吐出ガスラ
イン(10b) 、四路切換弁(2) と圧縮機構(1) の吸入側と
を接続する吸入ガスライン(10c) を備えている。また、
この吸入ガスライン(10c) にはアキュムレータ(12)が設
けられている。A detailed description will be given of the connection state of each device by the refrigerant pipe (8). A gas-side pipe (10) is provided at one end on the gas side of the outdoor heat exchanger (3), and a gas-side pipe (10) is provided at the other end on the liquid side. Are connected to liquid side pipes (11), respectively. Gas side piping
(10) is connected to the discharge side and the suction side of the compression mechanism (1) by a four-way switching valve (2) so as to be switchable. That is, the gas side pipe (10) is connected between the discharge side of the compression mechanism (1) and the four-way switching valve.
(2), a second discharge gas line (10b) connecting the four-way switching valve (2) and the outdoor heat exchanger (3), a four-way switching valve (2). ) And a suction gas line (10c) connecting the suction side of the compression mechanism (1). Also,
The intake gas line (10c) is provided with an accumulator (12).
【0022】一方、液側配管(11)は、室外熱交換器(3)
とレシーバ(4) とを接続する第1液ライン(11a) 、レシ
ーバ(4) と第1室外電動膨張弁(5) とを接続する第2液
ライン(11b) 、室外電動膨張弁(5) と液側連絡管(RL)と
を接続する第3液ライン(11c) を備えている。また、第
1液ライン(11a) には、室外熱交換器(3) からレシーバ
(4) へ向かう冷媒の流通のみを許容する逆止弁(CV1)
が、第3液ライン(11c)には、室外電動膨張弁(5) から
液側連絡管(RL)へ向かう冷媒の流通のみを許容する2個
の逆止弁(CV2,CV3) が夫々設けられている。On the other hand, the liquid side pipe (11) is connected to the outdoor heat exchanger (3).
A first liquid line (11a) connecting the receiver and the receiver (4), a second liquid line (11b) connecting the receiver (4) and the first outdoor electric expansion valve (5), and an outdoor electric expansion valve (5) And a third liquid line (11c) for connecting the liquid side communication pipe (RL) with the third liquid line (11c). The first liquid line (11a) has a receiver from the outdoor heat exchanger (3).
Check valve (CV1) that allows only refrigerant flow to (4)
However, in the third liquid line (11c), two check valves (CV2, CV3) each permitting only the flow of the refrigerant from the outdoor electric expansion valve (5) to the liquid side communication pipe (RL) are provided. Have been.
【0023】また、第1液ライン(11a) における逆止弁
(CV1) とレシーバ(4) との間と、第3液ライン(11c) に
おける逆止弁(CV3) の下流側とは第4液ライン(11d) に
より接続されている。この第4液ライン(11d) には、第
3液ライン(11c) から第1液ライン(11a) へ向かう冷媒
の流通のみを許容する逆止弁(CV4) が設けられている。Also, a check valve in the first liquid line (11a)
The fourth liquid line (11d) is connected between (CV1) and the receiver (4) and the downstream side of the check valve (CV3) in the third liquid line (11c). The fourth liquid line (11d) is provided with a check valve (CV4) that allows only the flow of the refrigerant from the third liquid line (11c) to the first liquid line (11a).
【0024】また、上記液側連絡管(RL)は、複数の室内
液配管(7a,7a,7a)を介して各室内熱交換器(7,7,7) の液
側に接続されている。この各室内液配管(7a,7a,7a)には
上記室内電動膨張弁(6,6,6) が設けられている。The liquid side communication pipe (RL) is connected to the liquid side of each indoor heat exchanger (7, 7, 7) via a plurality of indoor liquid pipes (7a, 7a, 7a). . Each of the indoor liquid pipes (7a, 7a, 7a) is provided with the indoor electric expansion valve (6, 6, 6).
【0025】一方、上記ガス側連絡管(RG)は、複数の室
内ガス配管(7b,7b,7b)を介して各室内熱交換器(7,7,7)
のガス側に接続されている。また、このガス側連絡管(R
G)は、ガス配管(15)を介して四路切換弁(2) に接続され
ており、この四路切換弁(2)によって圧縮機構(1) の吐
出側及び吸込側に対する接続状態が切換え可能となって
いる。On the other hand, the gas side communication pipe (RG) is connected to each indoor heat exchanger (7, 7, 7) via a plurality of indoor gas pipes (7b, 7b, 7b).
Is connected to the gas side. In addition, this gas side communication pipe (R
G) is connected to a four-way switching valve (2) via a gas pipe (15), and the connection state between the discharge side and the suction side of the compression mechanism (1) is switched by the four-way switching valve (2). It is possible.
【0026】上記圧縮機構(1) は、インバータ制御され
て多数段階に容量制御される可変容量型の上流側圧縮機
(COMP-1)と、フルロード、アンロード及び停止の3段階
に切換え制御されるアンローダ機構付きの下流側圧縮機
(COMP-2)とが並列に接続された所謂ツイン型に構成され
ている。The compression mechanism (1) is a variable displacement type upstream compressor whose capacity is controlled in multiple stages by inverter control.
(COMP-1) and a downstream compressor with an unloader mechanism that is controlled to switch between full load, unload and stop.
(COMP-2) in parallel with each other.
【0027】そして、本冷媒循環回路(A) には、圧縮機
構(1) に潤滑油を戻す油戻し機構(20)が設けられてい
る。この油戻し機構(20)は、油分離器(21,22) と油戻
し管(23,24) とを備えている。上記油分離器(21,22)
は、第1吐出ガスライン(10a)の一部である上流側圧縮
機(COMP-1)と下流側圧縮機(COMP-2)との各吐出管(10a-
1,10a-2) の夫々に配設されている。また、上記油戻し
管(23,24) は、キャピラリチューブ(CP)を備え、油分
離器(21,22) の下端部と上記吸入ガスライン(10c)の一
部である上流側圧縮機(COMP-1)の吸込管(10c-1) とに接
続され、油分離器(21,22) に溜った潤滑油を上流側圧縮
機(COMP-1)に戻すように構成されている。また、各吐出
管(10a-1,10a-2) における油分離器(21,22) の下流側
には各圧縮機(COMP-1,COMP-2) から四路切換弁(2) に向
かう冷媒の流通のみを許容する逆止弁(CV5,CV6) が夫々
設けられている。The refrigerant circuit (A) is provided with an oil return mechanism (20) for returning lubricating oil to the compression mechanism (1). The oil return mechanism (20) includes an oil separator (21, 22) and an oil return pipe (23, 24). Above oil separator (21,22)
Are the discharge pipes (10a-10) of the upstream compressor (COMP-1) and the downstream compressor (COMP-2) which are part of the first discharge gas line (10a).
1,10a-2). The oil return pipe (23, 24) includes a capillary tube (CP), and has a lower end of an oil separator (21, 22) and an upstream compressor (part of the suction gas line (10c)). The lubricating oil stored in the oil separators (21, 22) is connected to the suction pipe (10c-1) of the compressor (COM-1) and returned to the upstream compressor (COMP-1). In each discharge pipe (10a-1, 10a-2), downstream of the oil separator (21, 22), each compressor (COMP-1, COMP-2) goes to the four-way switching valve (2). Check valves (CV5, CV6) each permitting only the flow of the refrigerant are provided.
【0028】また、上記吸入ガスライン(10c) の一部で
ある下流側圧縮機(COMP-2)の吸込管(10c-2) は、上流側
圧縮機(COMP-1)の吸込管(10c-1) より圧力損失が大きく
設定され、両圧縮機(COMP-1,COMP-2) の間にキャピラリ
チューブ(CP)を備えた均油管(25)が接続されている。
この結果、高圧側となる上流側圧縮機(COMP-1)に回収さ
れた潤滑油が、低圧側となる下流側圧縮機(COMP-2)に供
給されて、各圧縮機(COMP-1,COMP-2) に均等に潤滑油が
回収されるようになっている。The suction pipe (10c-2) of the downstream compressor (COMP-2), which is a part of the suction gas line (10c), is connected to the suction pipe (10c) of the upstream compressor (COMP-1). -1) The pressure loss is set to be greater than that of the compressor (COMP-1, COMP-2), and an oil equalization pipe (25) equipped with a capillary tube (CP) is connected between both compressors (COMP-1, COMP-2).
As a result, the lubricating oil collected by the upstream compressor (COMP-1) on the high pressure side is supplied to the downstream compressor (COMP-2) on the low pressure side, and each of the compressors (COMP-1, COMP-2), lubricating oil is evenly collected.
【0029】また、上記室外熱交換器(3) に隣接して補
助熱交換器(30)が設けられており、この補助熱交換器(3
0)のガス側は、補助ガスライン(31)によって第1吐出ガ
スライン(10a) における逆止弁(CV5,CV6) の下流側に接
続されている。一方、補助熱交換器(30)の液側は、補助
液ライン(32)によって第1液ライン(11a) における逆止
弁(CV1) の下流側に接続されている。また、この補助液
ライン(32)にはキャピラリチューブ(CP)及び第1電磁弁
(SV1) が設けられている。An auxiliary heat exchanger (30) is provided adjacent to the outdoor heat exchanger (3).
The gas side of (0) is connected to the downstream side of the check valves (CV5, CV6) in the first discharge gas line (10a) by the auxiliary gas line (31). On the other hand, the liquid side of the auxiliary heat exchanger (30) is connected to the downstream side of the check valve (CV1) in the first liquid line (11a) by the auxiliary liquid line (32). The auxiliary liquid line (32) has a capillary tube (CP) and a first solenoid valve.
(SV1) is provided.
【0030】更に、第3液ライン(11c) における逆止弁
(CV2) の上流側と第1液ライン(11a) における逆止弁(C
V1) の上流側との間は暖房液ライン(33)により接続され
ている。この暖房液ライン(33)には第3液ライン(11c)
から室外熱交換器(3) へ向う冷媒の流通のみを許容する
逆止弁(CV7) が設けられている。Further, a check valve in the third liquid line (11c)
Check valve (C) in the upstream side of (CV2) and the first liquid line (11a).
The heating liquid line (33) is connected to the upstream side of V1). This heating liquid line (33) has a third liquid line (11c)
A check valve (CV7) is provided to allow only the flow of the refrigerant from the outside to the outdoor heat exchanger (3).
【0031】また、第2液ライン(11b) と、第3液ライ
ン(11c) における逆止弁(CV2) の下流側とはバイパスラ
イン(34)により接続されている。このバイパスライン(3
4)には第2電磁弁(SV2) 及び第2液ライン(11b) から第
3液ライン(11c) へ向う冷媒の流通のみを許容する逆止
弁(CV8) が設けられている。以上が冷媒循環回路(A)の
主要な回路構成である。The second liquid line (11b) and the downstream side of the check valve (CV2) in the third liquid line (11c) are connected by a bypass line (34). This bypass line (3
4) is provided with a second solenoid valve (SV2) and a check valve (CV8) that allows only the flow of refrigerant from the second liquid line (11b) to the third liquid line (11c). The main circuit configuration of the refrigerant circuit (A) has been described above.
【0032】−水循環回路の説明− 次に、水循環回路(B) の構成について説明する。-Description of Water Circulation Circuit- Next, the configuration of the water circulation circuit (B) will be described.
【0033】この水循環回路(B) は、図2に示すよう
に、蓄熱タンク(T) 、循環手段としてのポンプ(P) 、二
重管構造の熱交換器で成る予熱器(40)、混合器(41)、縦
型のシェルアンドチューブ式の熱交換器で成る過冷却熱
交換器としての蓄熱熱交換器(42)、及び過冷却解消器(4
3)が水配管(45)によって水の循環(図2の矢印参照)が
可能に順に接続されている。また、蓄熱熱交換器(42)と
過冷却解消器(43)とを接続する水配管(45a) には、氷核
生成器(46)及び氷進展防止器(47)が備えられている。そ
して、予熱器(40)及び蓄熱熱交換器(42)では冷媒循環回
路(A) を流れる冷媒と水との間で熱交換を行うようにな
っている。As shown in FIG. 2, the water circulation circuit (B) comprises a heat storage tank (T), a pump (P) as a circulating means, a preheater (40) comprising a heat exchanger having a double pipe structure, (41), a heat storage heat exchanger (42) as a subcooling heat exchanger composed of a vertical shell and tube heat exchanger, and a subcooling eliminator (4
3) are sequentially connected by a water pipe (45) so that water circulation (see the arrow in FIG. 2) is possible. The water pipe (45a) connecting the heat storage heat exchanger (42) and the supercooling canceller (43) is provided with an ice nucleus generator (46) and an ice growth preventer (47). The preheater (40) and the heat storage heat exchanger (42) exchange heat between the refrigerant flowing in the refrigerant circuit (A) and water.
【0034】以下、この予熱器(40)及び蓄熱熱交換器(4
2)に対し、水との間で熱交換を行う冷媒を供給するため
の冷媒循環回路(A) の構成について説明する。Hereinafter, the preheater (40) and the heat storage heat exchanger (4)
The configuration of the refrigerant circuit (A) for supplying a refrigerant that exchanges heat with water in 2) will be described.
【0035】図1に示すように、予熱器(40)は、上記第
3液ライン(11c) の途中に設けられており、この二重管
でなる予熱器(40)の中央側空間を水が外側空間を第3液
ライン(11c) 内の冷媒が流れることで、この両者間で熱
交換を行うようになっている(図2参照)。また、第3
液ライン(11c) における予熱器(40)とバイパスガスライ
ン(34)の接続位置との間と、アキュムレータ(12)の上流
側とは解凍バイパスライン(50)により接続されている。
この解凍バイパスライン(50)には第3電磁弁(SV3) が設
けられている。As shown in FIG. 1, the preheater (40) is provided in the middle of the third liquid line (11c). When the refrigerant in the third liquid line (11c) flows through the outer space, heat is exchanged between the two (see FIG. 2). Also, the third
The thawing bypass line (50) connects the liquid line (11c) between the preheater (40) and the connection position of the bypass gas line (34) and the upstream side of the accumulator (12).
The defrost bypass line (50) is provided with a third solenoid valve (SV3).
【0036】次に、本形態の特徴とする部材としての蓄
熱熱交換器(42)の構成について説明する。該蓄熱熱交換
器(42)は、図3にも示すように、上下方向に延びる軸芯
を有する密閉型の円筒形状の容器(48)を備えている。こ
の容器(48)内の上下両端部には、管板(36),(37) により
画成された蓄熱媒体の導出及び導入空間としての導出側
及び導入側の水流通空間(48a),(48b) を備えているとと
もに、その導出側水流通空間(48a) と導入側水流通空間
(48b) との間を上下方向に延びて連結する複数の伝熱管
(49,49, …) が設けられている。詳しくは、上側に位置
する導出側の管板(36)は、容器(48)の上面に対して所定
間隔を存した下側位置において該容器(48)の内面全体に
亘って配置されて、その上側の空間である導出側水流通
空間(48a) と下側の空間である冷媒流通空間(48c) とを
区画形成している。一方、下側に位置する導入側の管板
(37)は、容器(48)の下面に対して所定間隔を存した上側
位置において該容器(48)の内面全体に亘って配置され
て、その下側の空間である導入側水流通空間(48b) と上
記冷媒流通空間(48c) とを区画形成している。そして、
導入側水流通空間(48b) には混合器(41)から延びる水配
管(45c) が、導出側水流通空間(48a) には過冷却解消器
(43)へ繋がる水配管(45d) が夫々接続されている。ま
た、各伝熱管(49,49, …) は、外周面に図示しない放熱
フィンを備えた直管で成り、互いに等間隔隔てた位置に
平行状態で配置されており、上端は導出側管板(36)を貫
通して導出側水流通空間(48a) に開口し、下端は導入側
管板(37)を貫通して導入側水流通空間(48b) に開口して
いる。つまり、各伝熱管(49,49, …) は、導入側水流通
空間(48b) から導出側水流通空間(48a) へ向う水の流通
が可能となっている。Next, the configuration of the heat storage heat exchanger (42) as a characteristic feature of the present embodiment will be described. As shown in FIG. 3, the heat storage heat exchanger (42) includes a closed cylindrical container (48) having a vertically extending axis. At the upper and lower ends in the container (48), the water circulation spaces (48a), (48a), on the outlet side and the inlet side as the outlet and inlet spaces for the heat storage medium defined by the tube sheets (36), (37) 48b), and its outlet-side water circulation space (48a) and inlet-side water circulation space
(48b) a plurality of heat transfer tubes extending vertically to connect
(49,49,…) are provided. Specifically, the outlet-side tube sheet (36) located on the upper side is arranged over the entire inner surface of the container (48) at a lower position at a predetermined distance from the upper surface of the container (48), The outlet side water circulation space (48a), which is the upper space, and the refrigerant circulation space (48c), which is the lower space, are defined. On the other hand, the tube plate on the introduction side located on the lower side
(37) is disposed over the entire inner surface of the container (48) at an upper position at a predetermined interval with respect to the lower surface of the container (48), and the introduction-side water circulation space (the lower space thereof) 48b) and the refrigerant circulation space (48c). And
A water pipe (45c) extending from the mixer (41) is located in the inlet-side water circulation space (48b), and a supercooler is located in the outlet-side water circulation space (48a).
Water pipes (45d) leading to (43) are connected respectively. Each of the heat transfer tubes (49, 49,...) Is a straight tube provided with a radiation fin (not shown) on the outer peripheral surface, and is arranged in parallel at positions equidistant from each other. (36) and opens to the outlet side water circulation space (48a), and the lower end penetrates the inlet side tube sheet (37) to open to the inlet side water circulation space (48b). That is, each of the heat transfer tubes (49, 49,...) Is capable of flowing water from the inlet water circulation space (48b) to the outlet water circulation space (48a).
【0037】また、上記冷媒流通空間(48c) には、その
下部に下部接続管(52)が、上部に上部接続管(51)が夫々
接続されている。この上部接続管(51)および下部接続管
(52)は、後述する冷蓄熱運転、解凍運転、冷蓄熱/冷房
同時運転、温蓄熱利用暖房運転の際、蓄熱熱交換器(42)
の冷媒流通空間(48c) に冷媒を導入する冷媒導入管およ
び該冷媒流通空間(48c) から冷媒を導出する冷媒導出管
として機能するようになっている。このような構成によ
り、各水流通空間(48a,48c) と伝熱管(49)の内部通路と
により蓄熱媒体熱交換部(42b) が構成され、冷媒流通空
間(48c) により冷媒熱交換部(42a) が構成されている。
そして、この冷媒流通空間(48c) 内には、上部接続管(5
1)および下部接続管(52)からの冷媒の導入又は導出によ
って冷媒流通空間(48c) 内に冷媒が気液界面(G) を有し
てほぼ満液状態で循環するようになっている。つまり、
蓄熱熱交換器(42)は、冷媒流通空間(48c) 内において上
部接続管(51)及び下部接続管(52)により導入、導出され
る冷媒が各伝熱管(49)の周囲を流通し、この冷媒と各伝
熱管(49)内を流通する水との熱交換を行うよう構成され
ている。また、上記気液界面(G) は、容器(48)に対する
上部接続管(51)の接続位置よりも下側に位置している。
この気液界面(G) の高さ調整は、例えば下部接続管(52)
に設けられた第2室外電動膨張弁(52a) の開度調整によ
り行われる。A lower connecting pipe (52) is connected to the lower part of the refrigerant flow space (48c), and an upper connecting pipe (51) is connected to the upper part. This upper connecting pipe (51) and lower connecting pipe
(52) is a heat storage heat exchanger (42) in the case of a cold storage operation, a defrosting operation, a simultaneous cold storage / cooling operation, and a heating operation utilizing hot storage, which will be described later.
It functions as a refrigerant introduction pipe for introducing the refrigerant into the refrigerant circulation space (48c) and a refrigerant discharge pipe for extracting the refrigerant from the refrigerant circulation space (48c). With such a configuration, the water storage spaces (48a, 48c) and the internal passage of the heat transfer tube (49) constitute a heat storage medium heat exchange unit (42b), and the refrigerant heat exchange unit (42c) is formed by the refrigerant circulation space (48c). 42a) is configured.
And, in the refrigerant circulation space (48c), the upper connection pipe (5
By introducing or discharging the refrigerant from 1) and the lower connection pipe (52), the refrigerant has a gas-liquid interface (G) and circulates in a substantially full state in the refrigerant circulation space (48c). That is,
In the heat storage heat exchanger (42), the refrigerant introduced and led by the upper connection pipe (51) and the lower connection pipe (52) in the refrigerant circulation space (48c) flows around each heat transfer pipe (49), The heat exchange between the refrigerant and water flowing through each heat transfer tube (49) is performed. Further, the gas-liquid interface (G) is located below the connection position of the upper connection pipe (51) to the container (48).
The height of the gas-liquid interface (G) can be adjusted, for example, by using the lower connecting pipe (52).
This is performed by adjusting the opening of the second outdoor electric expansion valve (52a).
【0038】そして、本形態の特徴とするところは、こ
の上部接続管(51)の接続位置にある。該上部接続管(51)
は、蓄熱熱交換器(42)の容器(48)に対し、上側の導出側
管板(36)の高さ位置よりも所定寸法(図3における寸法
t)だけ下側の位置に接続されている。具体的には、容
器(48)の高さ寸法に対して、約20%程度の寸法だけ上
端よりも下側の位置に接続されている。つまり、この上
部接続管(51)の接続位置と導出側管板(36)とが比較的大
きな間隔寸法を存するように上部接続管(51)の接続位置
が設定されている。これにより、冷媒流通部(48c) の冷
媒の気液界面(G) と導出側管板(36)との間に比較的大き
な空間としての冷媒浮遊空間(C) が形成されている。以
上が蓄熱熱交換器(42)の主な構成である。The feature of this embodiment lies in the connection position of the upper connection pipe (51). The upper connection pipe (51)
Is connected to the container (48) of the heat storage heat exchanger (42) by a predetermined dimension (dimension t in FIG. 3) lower than the height position of the upper outlet tube sheet (36). I have. Specifically, it is connected to a position lower than the upper end by about 20% of the height of the container (48). That is, the connection position of the upper connection pipe (51) is set so that the connection position of the upper connection pipe (51) and the outlet side tube sheet (36) have a relatively large interval dimension. Thereby, a refrigerant floating space (C) as a relatively large space is formed between the gas-liquid interface (G) of the refrigerant in the refrigerant flow section (48c) and the outlet tube plate (36). The above is the main configuration of the heat storage heat exchanger (42).
【0039】一方、上部接続管(51)は、図1の如く、一
端が吸入ガスライン(10c) における上記解凍バイパスラ
イン(50)の接続位置の上流側に接続されている。一方、
下部接続管(52)は、一端が第3液ライン(11c) における
上記予熱器(40)と逆止弁(CV3) との間に接続されてい
る。また、上部接続管(51)には第4電磁弁(SV4) が、下
部接続管(52)には上記第2室外電動膨脹弁(52a) がそれ
ぞれ設けられている。On the other hand, as shown in FIG. 1, one end of the upper connection pipe (51) is connected to the suction gas line (10c) upstream of the connection position of the defrost bypass line (50). on the other hand,
One end of the lower connection pipe (52) is connected between the preheater (40) and the check valve (CV3) in the third liquid line (11c). The upper connection pipe (51) is provided with a fourth solenoid valve (SV4), and the lower connection pipe (52) is provided with the second outdoor electric expansion valve (52a).
【0040】また、上記レシーバ(4) の上端部と、下部
接続管(52)における第2室外電動膨張弁(52a) と蓄熱熱
交換器(42)との間は蓄熱利用バイパス管(53)により接続
されている。そして、この蓄熱利用バイパス管(53)には
キャピラリチューブ(CP)及び第5電磁弁(SV5) が設けら
れている。A heat storage utilization bypass pipe (53) is provided between the upper end of the receiver (4) and the second outdoor electric expansion valve (52a) and the heat storage heat exchanger (42) in the lower connection pipe (52). Connected by The heat storage bypass pipe (53) is provided with a capillary tube (CP) and a fifth solenoid valve (SV5).
【0041】更に、第1吐出ガスライン(10a) における
補助ガスライン(31)の接続位置と逆止弁(CV5,CV6) との
間と、下部接続管(52)における蓄熱利用バイパス管(53)
の接続位置と第2室外電動膨張弁(52a) との間はホット
ガス供給管(54)により接続されている。このホットガス
供給管(54)には第6電磁弁(SV6) が設けられている。Further, between the connection position of the auxiliary gas line (31) in the first discharge gas line (10a) and the check valves (CV5, CV6), and the heat storage bypass pipe (53) in the lower connection pipe (52). )
And the second outdoor electric expansion valve (52a) are connected by a hot gas supply pipe (54). The hot gas supply pipe (54) is provided with a sixth solenoid valve (SV6).
【0042】また、このホットガス供給管(54)における
第6電磁弁(SV6) の下流側と蓄熱熱交換器(42)の側面上
部との間は蓄熱利用供給管(55)により接続されている。
この蓄熱利用供給管(55)には第7電磁弁(SV7) が設けら
れている。The downstream side of the sixth solenoid valve (SV6) in the hot gas supply pipe (54) and the upper side of the heat storage heat exchanger (42) are connected by a heat storage utilization supply pipe (55). I have.
The heat storage utilization supply pipe (55) is provided with a seventh solenoid valve (SV7).
【0043】このようにして予熱器(40)及び蓄熱熱交換
器(42)に冷媒配管が接続されていることにより、各冷媒
配管より各機器(40,42) に冷媒が供給されると、該冷媒
と水との間で熱交換が行われて該水を冷却或いは加熱す
るようになっている。具体的には、例えば、蓄熱熱交換
器(42)において製氷用の過冷却水を生成するよう水を冷
却したり、水配管(45)を氷が循環する際には該氷を融解
するよう予熱器(40)により水を加熱する。Since the refrigerant pipes are connected to the preheater (40) and the heat storage heat exchanger (42) in this way, when the refrigerant is supplied from the refrigerant pipes to the devices (40, 42), Heat exchange is performed between the refrigerant and the water to cool or heat the water. Specifically, for example, the water is cooled so as to generate supercooled water for ice making in the heat storage heat exchanger (42), or the ice is melted when the ice circulates through the water pipe (45). The water is heated by the preheater (40).
【0044】次に、上記氷核生成器(46)及び氷進展防止
器(47)について説明する。氷核生成器(46)は、水配管(4
5a) を流れる水の一部を冷媒循環回路(A) を流れる冷媒
により冷却氷化し、それを氷核として過冷却解消器(43)
に供給するものである。そして、この氷核生成器(46)に
は氷核生成冷媒導入管(58)及び氷核生成冷媒導出管(59)
が接続されている。氷核生成冷媒導入管(58)は、一端が
下部接続管(52)におけるホットガス供給管(54)の接続位
置と第2室外電動膨張弁(52a) との間に、他端が氷核生
成器(46)に夫々接続されている。また、この氷核生成冷
媒導入管(58)はキャピラリチューブ(CP)を備えている。
氷核生成冷媒導出管(59)は、一端が上記下流側圧縮機(C
OMP-2)の吸入管(10c-2) に、他端が氷核生成器(46)に夫
々接続されている。これにより、氷核生成冷媒導入管(5
8)から氷核生成器(46)に導入された冷媒と水配管(45a)
を流れる水との間で熱交換を行って該水を冷却し、この
水の一部を氷塊として生成し、水配管(45a) を流れる過
冷却状態の水の一部を、この氷塊に接触させることで過
冷却状態を解消して氷核を生成し、これを過冷却解消器
(43)に向って流す構成となっている。Next, the ice nucleus generator (46) and the ice progress preventing device (47) will be described. The ice nucleator (46) is connected to the water pipe (4
5a) A part of the water flowing through the refrigerant circulation circuit (A) is cooled and iced by the refrigerant flowing through the refrigerant circulation circuit (A), and the ice is used as ice nuclei to remove the supercooled water (43).
Is to be supplied to The ice nucleus generator (46) has an ice nucleation refrigerant introduction pipe (58) and an ice nucleation refrigerant extraction pipe (59).
Is connected. One end of the ice nucleation refrigerant introduction pipe (58) is located between the connection position of the hot gas supply pipe (54) in the lower connection pipe (52) and the second outdoor electric expansion valve (52a), and the other end is an ice nucleus. Each is connected to a generator (46). Further, the ice nucleation refrigerant introduction pipe (58) includes a capillary tube (CP).
One end of the ice nucleation refrigerant outlet pipe (59) has one end of the downstream compressor (C
The other end is connected to the suction pipe (10c-2) of the OMP-2) and the ice nucleus generator (46). As a result, the ice nucleation refrigerant introduction pipe (5
Refrigerant and water pipe (45a) introduced from 8) to ice nucleus generator (46)
Cools the water by performing heat exchange with the water flowing through it, generates a part of this water as ice blocks, and brings a part of the supercooled water flowing through the water pipe (45a) into contact with the ice blocks. The supercooled state is eliminated by causing ice nuclei to be generated, and this is
It is configured to flow toward (43).
【0045】また、氷進展防止器(47)は、上記氷核生成
器(46)よりも水の流通方向上流側に配設されており、氷
核生成器(46)から水配管(45a) の管壁に沿った氷の進展
を防止するものである。そして、この氷進展防止器(47)
には進展防止冷媒導入管(60)及び進展防止冷媒導出管(6
1)が接続されている。進展防止冷媒導入管(60)は、一端
が補助ガスライン(31)に、他端が氷進展防止器(47)に夫
々接続されている。進展防止冷媒導出管(61)は、一端が
上記補助液ライン(32)におけるキャピラリチューブ(CP)
と第1電磁弁(SV1) との間に、他端が氷進展防止器(47)
に夫々接続されている。また、この進展防止冷媒導出管
(61)はキャピラリチューブ(CP)を備えている。これによ
り、進展防止冷媒導入管(60)から導入された冷媒により
水配管(45a) の管壁を加熱することにより氷核生成器(4
6)からの氷の進展を阻止するようになっている。The ice growth preventer (47) is disposed upstream of the ice nucleator (46) in the direction of water flow, and is connected to the water pipe (45a) from the ice nucleus generator (46). Of ice along the pipe wall. And this ice progress prevention device (47)
The anti-progression refrigerant inlet pipe (60) and the anti-progression refrigerant outlet pipe (6
1) is connected. One end of the propagation preventing refrigerant introduction pipe (60) is connected to the auxiliary gas line (31), and the other end is connected to the ice growth preventing device (47). The expansion prevention refrigerant outlet pipe (61) has one end of the capillary tube (CP) in the auxiliary liquid line (32).
The other end is connected between the first solenoid valve (SV1) and the other end of the ice prevention device (47).
Connected to each other. Also, this progress prevention refrigerant outlet pipe
(61) has a capillary tube (CP). As a result, the ice nucleus generator (4) is heated by heating the wall of the water pipe (45a) with the refrigerant introduced from the propagation prevention refrigerant introduction pipe (60).
6) to stop ice from developing.
【0046】また、上記混合器(41)及び過冷却解消器(4
3)は、共に中空円筒状の容器で成り、水配管(45)により
内周面接線方向から水が導入され容器内に導入された水
が旋回流となる構成とされている。これにより、混合器
(41)では、後述するように蓄熱タンク(T) から流出され
た氷と予熱器(40)で加熱された水とを混合撹拌すること
で、この氷の融解を促進させ、一方、過冷却解消器(43)
では、上記氷核生成器(46)で生成された氷核と蓄熱熱交
換器(42)で生成された過冷却水とを混合撹拌して過冷却
の解消を促進するようになっている。Further, the mixer (41) and the supercooler (4)
3) is composed of a hollow cylindrical container, and water is introduced from the tangential direction of the inner peripheral surface by a water pipe (45), and the water introduced into the container is swirled. This allows the mixer
In (41), as described later, the ice discharged from the heat storage tank (T) and the water heated by the preheater (40) are mixed and stirred to promote the melting of the ice, while the supercooling is performed. Elimination device (43)
In the above, the ice nuclei generated by the ice nucleus generator (46) and the supercooled water generated by the heat storage heat exchanger (42) are mixed and stirred to promote the elimination of the supercooling.
【0047】また、図2における(62)は、予熱器(40)に
導入する水に含まれる氷や不純物を除去するためのフィ
ルタである。A filter (62) in FIG. 2 is a filter for removing ice and impurities contained in the water introduced into the preheater (40).
【0048】そして、上述した四路切換弁(2) 、各電磁
弁(SV1〜SV7)及び各電動膨張弁(5,6,52a) はコントロー
ラ(70)によって開閉状態が制御されるようになってい
る。The open / close state of the four-way switching valve (2), the solenoid valves (SV1 to SV7) and the electric expansion valves (5, 6, 52a) is controlled by a controller (70). ing.
【0049】−センサ類の構成− 上記冷媒循環回路(A) 及び水循環回路(B) には、各種の
センサが設けられている。この各センサについて説明す
ると、先ず、冷媒循環回路(A) には、室外空気温度を検
出する外気温センサ(Th-1)が室外熱交換器(3) の近傍
に、室外熱交換器(3) の液冷媒温度を検出する室外液温
センサ(Th-2)が分流管側に、圧縮機構(1)の吐出ガス冷
媒温度を検出する吐出ガス温センサ(Th-31,Th-32) が各
圧縮機(COMP-1,COMP-2) の吐出管(10a-1,10a-2) に、圧
縮機構(1) の吸入ガス冷媒温度検出する吸入ガス温セン
サ(Th-4)が圧縮機構(1) の吸入ガスライン(10c) にそれ
ぞれ設けられている。更に、圧縮機構(1) の吐出冷媒圧
力を検出する高圧圧力センサ(SEN-H) が第1吐出ガスラ
イン(10a) に、圧縮機構(1) の吸込冷媒圧力を検出する
低圧圧力センサ(SEN-L) が吸入ガスライン(10c) に繋が
る上記上部接続管(51)にそれぞれ設けられると共に、各
圧縮機(COMP-1,COMP-2) の吐出冷媒圧力が所定高圧にな
ると作動する高圧保護開閉器(HPS,HPS) が各圧縮機(COM
P-1,COMP-2) の吐出管(10a-1,10a-2) に設けられてい
る。-Configuration of Sensors- Various sensors are provided in the refrigerant circuit (A) and the water circuit (B). First, in the refrigerant circuit (A), an outdoor air temperature sensor (Th-1) for detecting the outdoor air temperature is provided near the outdoor heat exchanger (3). An outdoor liquid temperature sensor (Th-2) for detecting the liquid refrigerant temperature of the compression mechanism (1) is provided on the branch pipe side, and discharge gas temperature sensors (Th-31, Th-32) for detecting the discharge gas refrigerant temperature of the compression mechanism (1). A suction gas temperature sensor (Th-4) that detects the suction gas refrigerant temperature of the compression mechanism (1) is provided at the discharge pipe (10a-1, 10a-2) of each compressor (COMP-1, COMP-2). The suction gas lines (10c) of (1) are provided respectively. Further, a high pressure sensor (SEN-H) for detecting the refrigerant pressure discharged from the compression mechanism (1) is provided to the first discharge gas line (10a), and a low pressure pressure sensor (SEN-H) for detecting the suction refrigerant pressure of the compression mechanism (1). -L) are provided in the upper connection pipe (51) connected to the suction gas line (10c), respectively, and the high pressure protection is activated when the discharge refrigerant pressure of each compressor (COMP-1, COMP-2) reaches a predetermined high pressure. The switches (HPS, HPS) are connected to each compressor (COM
P-1, COMP-2) in the discharge pipe (10a-1,10a-2).
【0050】一方、水循環回路(B) には、予熱器(40)下
端部の水入口部分に入口水温センサ(Th-W1) が、混合器
(41)の下端部の水出口部分近傍に出口水温センサ(Th-W
2) が、蓄熱熱交換器(42)上端部の水出口側に過冷却水
温センサ(Th-W3) が、過冷却解消器(43)に氷生成検知セ
ンサ(Th-W4) がそれぞれ設けられており、各部での水温
を検知するようになっている。更に、予熱器(40)の下端
に繋がる水入口管(45b)には該水入口管(45b) 内の水の
流速を検知し、該流速が所定値以下になるとON作動す
るフロースイッチ(SW-F)が設けられている。On the other hand, in the water circulation circuit (B), an inlet water temperature sensor (Th-W1) is provided at the water inlet at the lower end of the preheater (40).
Near the water outlet at the lower end of (41), an outlet water temperature sensor (Th-W
2) The supercooled water temperature sensor (Th-W3) is provided at the water outlet side at the upper end of the heat storage heat exchanger (42), and the ice formation detection sensor (Th-W4) is provided at the supercool eliminator (43). It detects the water temperature at each part. Further, a flow switch (SW) which is turned on when the flow rate of the water in the water inlet pipe (45b) is detected at the water inlet pipe (45b) connected to the lower end of the preheater (40) and becomes lower than a predetermined value is detected. -F) is provided.
【0051】−制御の構成− そして、本空気調和装置は、各センサ(Th-1〜SEN-L,Th-
W1 〜Th-W4) 、開閉器(HPS) 、スイッチ(SW-F)の検出信
号がコントローラ(70)に入力され、これら検出信号に基
づいて各電磁弁(SV1〜SV7)の開閉切換え、各電動膨張弁
(5,6,52a) の開度調整及び圧縮機構(1) の容量等を制御
している。-Configuration of Control-The air conditioner of the present invention is provided with each sensor (Th-1 to SEN-L, Th-
W1 to Th-W4), switch (HPS), and switch (SW-F) detection signals are input to the controller (70), and based on these detection signals, each solenoid valve (SV1 to SV7) is opened and closed. Electric expansion valve
(5, 6, 52a) and the capacity of the compression mechanism (1) are controlled.
【0052】−運転動作− 次に、上述の如く構成された空気調和装置の運転動作に
ついて説明する。-Operational Operation- Next, the operational operation of the air conditioner configured as described above will be described.
【0053】本空気調和装置の運転モードとしては、通
常冷房運転、通常暖房運転、氷核生成運転、冷蓄熱運
転、解凍運転、冷蓄熱/冷房同時運転、冷蓄熱利用冷房
運転、温蓄熱運転、温蓄熱/暖房同時運転及び温蓄熱利
用暖房運転がある。The operation modes of the present air conditioner include a normal cooling operation, a normal heating operation, an ice nucleation operation, a cold storage operation, a thawing operation, a simultaneous cold storage / cooling operation, a cooling operation utilizing cold storage, a hot storage operation, There are simultaneous operation of warm storage / heating and heating operation using warm storage.
【0054】以下、各運転モードにおける冷媒循環動作
について説明する。Hereinafter, the refrigerant circulation operation in each operation mode will be described.
【0055】−通常冷房運転− この運転モードでは、コントローラ(70)により、四路切
換弁(2) が図中実線側に切換えられ、室内電動膨張弁
(6) が所定開度に調整(過熱度制御)され、それ以外の
電動膨張弁が閉鎖される。一方、第2電磁弁(SV2) が開
放され、それ以外の電磁弁が閉鎖される。-Normal cooling operation- In this operation mode, the four-way switching valve (2) is switched to the solid line side in the figure by the controller (70), and the indoor electric expansion valve is switched.
(6) is adjusted to a predetermined opening (superheat control), and the other electric expansion valves are closed. On the other hand, the second solenoid valve (SV2) is opened, and the other solenoid valves are closed.
【0056】この状態で圧縮機構(1) が駆動すると、該
圧縮機構(1) から吐出された冷媒は図4に矢印で示すよ
うに、四路切換弁(2) を経て室外熱交換器(3) に導入さ
れ、該室外熱交換器(3) において外気との間で熱交換を
行って凝縮する。その後、この冷媒は液側配管(11)及び
バイパスライン(34)を経て室内ユニット(Y,Y,Y) に導入
され、室内電動膨張弁(6,6,6) で減圧された後、室内熱
交換器(7,7,7) において室内空気との間で熱交換を行い
蒸発して室内空気を冷却する。そして、このガス冷媒は
ガス配管(15)、四路切換弁(2) 及び吸入ガスライン(10
c) を経て圧縮機構(1) の吸入側に戻される。このよう
な冷媒の循環動作を行うことにより室内の冷房が行われ
る。When the compression mechanism (1) is driven in this state, the refrigerant discharged from the compression mechanism (1) passes through the four-way switching valve (2) as shown by the arrow in FIG. The heat is exchanged with the outside air in the outdoor heat exchanger (3) and condensed. Thereafter, the refrigerant is introduced into the indoor unit (Y, Y, Y) via the liquid side pipe (11) and the bypass line (34), and is depressurized by the indoor electric expansion valve (6, 6, 6). The heat exchanger (7, 7, 7) exchanges heat with room air to evaporate and cool the room air. This gas refrigerant is supplied to the gas pipe (15), the four-way switching valve (2), and the suction gas line (10
Through c), it is returned to the suction side of the compression mechanism (1). By performing such a circulation operation of the refrigerant, indoor cooling is performed.
【0057】−通常暖房運転− この運転モードでは、コントローラ(70)により、四路切
換弁(2) が破線側に切換えられ、第1室外電動膨張弁
(5) が所定開度に調整される一方、室内電動膨張弁(6)
が全開状態にされる。また、第2室外電動膨張弁(52a)
及び各電磁弁は共に閉鎖される。-Normal Heating Operation- In this operation mode, the controller (70) switches the four-way switching valve (2) to the broken line side, and the first outdoor electric expansion valve.
While (5) is adjusted to a predetermined opening, the indoor electric expansion valve (6)
Is fully opened. Also, the second outdoor electric expansion valve (52a)
And each solenoid valve is closed together.
【0058】この状態で圧縮機構(1) が駆動すると、該
圧縮機構(1) から吐出された冷媒は図5に矢印で示すよ
うに、四路切換弁(2) 及びガス配管(15)を経て室内ユニ
ット(Y,Y,Y) に導入され、室内熱交換器(7,7,7) におい
て室内空気との間で熱交換を行って凝縮して室内空気を
加温する。その後、この冷媒は、第3液ライン(11c)及
び第4液ライン(11d) を経てレシーバ(4) に達し、該レ
シーバ(4) から第2液ライン(11b) を流れて第1室外電
動膨張弁(5) で減圧された後、暖房液ライン(33)から室
外熱交換器(3) に導入され、該室外熱交換器(3) におい
て外気との間で熱交換を行って蒸発する。その後、四路
切換弁(2) 、吸入ガスライン(10c) を経て圧縮機構(1)
の吸入側に戻される。このような冷媒の循環動作を行う
ことにより室内の暖房が行われる。When the compression mechanism (1) is driven in this state, the refrigerant discharged from the compression mechanism (1) passes through the four-way switching valve (2) and the gas pipe (15) as shown by arrows in FIG. After being introduced into the indoor unit (Y, Y, Y), the indoor heat exchanger (7, 7, 7) exchanges heat with the indoor air to condense and heat the indoor air. Thereafter, the refrigerant reaches the receiver (4) via the third liquid line (11c) and the fourth liquid line (11d), flows from the receiver (4) through the second liquid line (11b), and flows into the first outdoor electric line. After the pressure is reduced by the expansion valve (5), the heat is introduced into the outdoor heat exchanger (3) from the heating liquid line (33), and the outdoor heat exchanger (3) exchanges heat with the outside air to evaporate. . After that, the compression mechanism (1) passes through the four-way switching valve (2) and the suction gas line (10c).
Is returned to the suction side. The indoor heating is performed by performing such a circulation operation of the refrigerant.
【0059】−氷核生成運転− この運転モードは、後述する冷蓄熱運転において過冷却
水の過冷却状態を解消するための氷核を生成するもので
ある。また、この運転モードでは氷核生成動作の開始前
に水循環回路(B) 内の水を所定温度(例えば2℃)まで
冷却する水冷却動作が行われる。この水冷却動作の水及
び冷媒の循環動作について説明すると、第2室外電動膨
張弁(52a) を所定開度に調整し、且つ第1及び第2電磁
弁(SV1,SV2) を開放する。それ以外の電動膨張弁及び電
磁弁は閉塞する。また、四路切換弁(2) は実線側に切換
えられる。この状態で、ポンプ(P) を駆動して水循環回
路(B) において水を循環させ、圧縮機構(1) を駆動す
る。そして、この圧縮機構(1) から吐出された冷媒は、
室外熱交換器(3) で凝縮した後、液側配管(11)及び下部
接続管(52)を経て第2室外電動膨張弁(52a) で減圧した
後、蓄熱熱交換器(42)の冷媒流通部(48c) 内に導入し、
ここで各伝熱管(49)内を流通する水との間で熱交換を行
い、該水を冷却して蒸発する。その後、この冷媒流通部
(48c) 内の冷媒は、上部接続管(51)及び吸入ガスライン
(10c) によって圧縮機構(1) の吸入側に戻される。この
とき、上部接続管(51)は、冷媒流通部(48c) 内の冷媒を
導出する冷媒導出管として機能する。-Ice nucleus generation operation-This operation mode is for generating ice nuclei for eliminating a supercooled state of supercooled water in a cold heat storage operation described later. In this operation mode, a water cooling operation for cooling water in the water circulation circuit (B) to a predetermined temperature (for example, 2 ° C.) is performed before the start of the ice nucleation operation. Explaining the circulation operation of water and refrigerant in the water cooling operation, the second outdoor electric expansion valve (52a) is adjusted to a predetermined opening, and the first and second electromagnetic valves (SV1, SV2) are opened. Other electric expansion valves and solenoid valves are closed. Further, the four-way switching valve (2) is switched to the solid line side. In this state, the pump (P) is driven to circulate water in the water circulation circuit (B), and the compression mechanism (1) is driven. The refrigerant discharged from the compression mechanism (1)
After condensing in the outdoor heat exchanger (3), the pressure is reduced in the second outdoor electric expansion valve (52a) through the liquid side pipe (11) and the lower connecting pipe (52), and then the refrigerant in the heat storage heat exchanger (42) Introduced into the distribution department (48c),
Here, heat exchange is performed with water flowing through each heat transfer tube (49), and the water is cooled and evaporated. Then, this refrigerant distribution section
The refrigerant in (48c) is supplied to the upper connection pipe (51) and the suction gas line.
By (10c), it is returned to the suction side of the compression mechanism (1). At this time, the upper connection pipe (51) functions as a refrigerant outlet pipe that guides the refrigerant in the refrigerant flow part (48c).
【0060】そして、このような水冷却動作が所定時間
行われて水循環回路(B) の水温が所定温度に達すると、
以下の氷核生成動作に移る。When such a water cooling operation is performed for a predetermined time and the water temperature of the water circulation circuit (B) reaches a predetermined temperature,
Move to the following ice nucleation operation.
【0061】この氷核生成動作では、コントローラ(70)
により、四路切換弁(2) が実線側とされ、第2室外電動
膨張弁(52a) が所定開度に調整される一方、他の電動膨
張弁は閉鎖される。また、第1及び第2電磁弁(SV1,SV
2) が開放される一方、他の電磁弁は閉鎖される。In this ice nucleus generating operation, the controller (70)
Accordingly, the four-way switching valve (2) is set to the solid line side, the second outdoor electric expansion valve (52a) is adjusted to a predetermined opening degree, and the other electric expansion valves are closed. In addition, the first and second solenoid valves (SV1, SV1
2) is opened while other solenoid valves are closed.
【0062】この状態で、水循環回路(B) にあっては、
ポンプ(P) が駆動して該水循環回路(B) において上述し
た水冷却動作によって冷却された水が循環する。一方、
冷媒循環回路(A) にあっては、圧縮機構(1) の上流側圧
縮機(COMP-1)のみが駆動する。そして、この圧縮機(COM
P-1)から吐出された冷媒は、図6に矢印で示すように、
その一部が、四路切換弁(2) を経て室外熱交換器(3) に
導入され、該室外熱交換器(3) において外気との間で熱
交換を行って凝縮する。その後、この冷媒は、液側配管
(11)及びバイパスライン(34)、下部接続管(52)、第2室
外電動膨張弁(52a) 、氷核生成冷媒導入管(58)を経て氷
核生成器(46)に導入される。また、圧縮機(COMP-1)から
吐出された冷媒の他の一部は補助ガスライン(31)を経て
補助熱交換器(30)に導入され、該補助室外熱交換器(30)
においても外気との間で熱交換を行って凝縮する。その
後、この冷媒は、液側配管(11)に合流する。そして、こ
の室外熱交換器(3) 及び補助室外熱交換器(30)で凝縮し
た冷媒は、第2室外電動膨張弁(52a) により減圧され、
氷核生成器(46)内部において水配管(45a) を流れている
水を冷却して氷核を生成した後、氷核生成冷媒導出管(5
9)及び吸込管(10c-1) を経て上流側圧縮機(COMP-1)の吸
入側に戻される。In this state, in the water circulation circuit (B),
The pump (P) is driven to circulate the water cooled by the water cooling operation in the water circulation circuit (B). on the other hand,
In the refrigerant circuit (A), only the upstream compressor (COMP-1) of the compression mechanism (1) is driven. And this compressor (COM
The refrigerant discharged from P-1) is, as indicated by the arrow in FIG.
Part of the heat is introduced into the outdoor heat exchanger (3) through the four-way switching valve (2), and heat exchanges with the outside air in the outdoor heat exchanger (3) to condense. After that, this refrigerant is
(11), the bypass line (34), the lower connection pipe (52), the second outdoor electric expansion valve (52a), and the ice nucleus generating refrigerant (46). Another part of the refrigerant discharged from the compressor (COMP-1) is introduced into the auxiliary heat exchanger (30) through the auxiliary gas line (31), and the auxiliary outdoor heat exchanger (30)
Also in the above, heat exchange is performed with the outside air to condense. Thereafter, the refrigerant joins the liquid side pipe (11). The refrigerant condensed in the outdoor heat exchanger (3) and the auxiliary outdoor heat exchanger (30) is decompressed by the second outdoor electric expansion valve (52a).
After cooling the water flowing through the water pipe (45a) inside the ice nucleus generator (46) to generate ice nuclei, the ice nucleation refrigerant outlet pipe (5)
9) and is returned to the suction side of the upstream compressor (COMP-1) via the suction pipe (10c-1).
【0063】一方、上記補助ガスライン(31)を流れる冷
媒の一部は、進展防止冷媒導入管(60)より氷進展防止器
(47)に供給され、水配管(45a) の管壁を加熱することに
より、氷核生成器(46)から管壁に沿って氷が進展するこ
とを防止する。そして、この冷媒は、進展防止冷媒導出
管(61)より補助液ライン(32)に合流される。このため、
仮に氷が壁面に沿って上流側(蓄熱熱交換器(42)側)に
成長する所謂氷の進展が発生する状況であっても、この
進展する氷は進展防止器(47)にまで達した部分では迅速
に融解されることになるので、この進展が蓄熱熱交換器
(42)にまで達することはない。このような氷核生成運転
が所定時間(例えば5分間)継続して行われた後、後述
する冷蓄熱運転に移る。On the other hand, a part of the refrigerant flowing through the auxiliary gas line (31) is supplied from the expansion prevention refrigerant introduction pipe (60) to the ice expansion prevention device.
Heat is supplied to the pipe (47) to heat the pipe wall of the water pipe (45a), thereby preventing ice from developing along the pipe wall from the ice nucleus generator (46). Then, the refrigerant is joined to the auxiliary liquid line (32) from the expansion prevention refrigerant outlet pipe (61). For this reason,
Even in a situation where ice grows along the wall surface upstream (toward the heat storage heat exchanger (42)), so-called ice progresses, this growing ice reaches the growth preventer (47). This progress is made possible by the heat storage heat exchanger
It does not reach (42). After such an ice nucleation operation is continuously performed for a predetermined time (for example, 5 minutes), the process proceeds to a cold heat storage operation described later.
【0064】−冷蓄熱運転− この運転モードは、上述した氷核生成運転によって生成
された氷核に対して過冷却水を接触させることにより、
この氷核の周囲で過冷却状態を解消して蓄熱用の氷を生
成するためのものである。-Cold heat storage operation- In this operation mode, supercooled water is brought into contact with ice nuclei generated by the above-described ice nucleus generation operation,
The supercooled state is eliminated around the ice nuclei to generate ice for heat storage.
【0065】この運転モードでは、コントローラ(70)に
より、四路切換弁(2) が実線側とされ、第2室外電動膨
張弁(52a) が所定開度に調整される一方、他の電動膨張
弁は閉鎖される。また、第1、第2、第4電磁弁(SV1,S
V2,SV4) が開放される一方、他の電磁弁は閉鎖される。In this operation mode, the four-way switching valve (2) is set to the solid line side by the controller (70), the second outdoor electric expansion valve (52a) is adjusted to a predetermined opening degree, and the other electric expansions are adjusted. The valve is closed. Also, the first, second, and fourth solenoid valves (SV1, S
V2, SV4) are opened, while the other solenoid valves are closed.
【0066】この状態で、水循環回路(B) にあっては、
ポンプ(P) が駆動して該水循環回路(B) において水が循
環する。一方、冷媒循環回路(A) にあっては、圧縮機構
(1)が駆動し、この圧縮機構(1) から吐出された冷媒
は、図7に矢印で示すように、その一部が、四路切換弁
(2) を経て室外熱交換器(3) に導入され、該室外熱交換
器(3) において外気との間で熱交換を行って凝縮する。
その後、この冷媒は、液側配管(11)及びバイパスライン
(34)、下部接続管(52)を経て蓄熱熱交換器(42)に導入さ
れる。また、圧縮機構(1) から吐出された冷媒の他の一
部は補助ガスライン(31)を経て補助熱交換器(30)に導入
され、該補助室外熱交換器(30)において外気との間で熱
交換を行って凝縮する。その後、この冷媒は補助液ライ
ン(32)を経て液側配管(11)に合流する。各熱交換器(3,3
0)で凝縮した冷媒は第2室外電動膨張弁(52a) により減
圧される。そして、この蓄熱熱交換器(42)の冷媒流通部
(48c) 内に導入された冷媒は、該蓄熱熱交換器(42)の冷
媒流通部(48c) 内を各伝熱管(49)を介して流れている水
との間で熱交換を行って蒸発し、この水を過冷却状態
(例えば−2℃)まで冷却する。その後、上部接続管(5
1)及び吸入ガスライン(10c) を経て圧縮機構(1) の吸入
側に戻される。このときも、上部接続管(51)は、冷媒流
通部(48c) 内から冷媒を導出する冷媒導出管として機能
する。In this state, in the water circulation circuit (B),
The pump (P) is driven to circulate water in the water circulation circuit (B). On the other hand, in the refrigerant circuit (A), the compression mechanism
(1) is driven, and a part of the refrigerant discharged from the compression mechanism (1) is turned into a four-way switching valve as shown by an arrow in FIG.
It is introduced into the outdoor heat exchanger (3) via (2), and heat exchanges with the outside air in the outdoor heat exchanger (3) to condense.
Thereafter, the refrigerant is supplied to the liquid side pipe (11) and the bypass line.
(34), it is introduced into the heat storage heat exchanger (42) through the lower connecting pipe (52). Further, another part of the refrigerant discharged from the compression mechanism (1) is introduced into the auxiliary heat exchanger (30) through the auxiliary gas line (31), and is connected to the outside air in the auxiliary outdoor heat exchanger (30). It exchanges heat between it and condenses. Thereafter, the refrigerant joins the liquid side pipe (11) via the auxiliary liquid line (32). Each heat exchanger (3,3
The refrigerant condensed in step (0) is reduced in pressure by the second outdoor electric expansion valve (52a). And, the refrigerant flow section of the heat storage heat exchanger (42)
The refrigerant introduced into (48c) exchanges heat with the water flowing through each heat transfer tube (49) in the refrigerant circulation part (48c) of the heat storage heat exchanger (42). Evaporate and cool the water to a supercooled state (eg -2 ° C). Then, connect the upper connection pipe (5
1) and is returned to the suction side of the compression mechanism (1) through the suction gas line (10c). Also at this time, the upper connection pipe (51) functions as a refrigerant outlet pipe that guides the refrigerant from inside the refrigerant flow part (48c).
【0067】また、本運転にあっても、同時に上述した
氷核生成動作が行われている。つまり、下部接続管(52)
を流れる冷媒の一部が氷核生成冷媒導入管(58)を経て氷
核生成器(46)に導入されている。これにより、連続した
製氷が行えることになる。そして、この氷核生成器(46)
において水を冷却して氷核を生成した冷媒は、上述した
氷核生成運転と同様に氷核生成冷媒導出管(59)及び吸入
ガスライン(10c) を経て圧縮機構(1) の吸入側に戻され
る。In addition, even in this operation, the above-described ice nucleus generating operation is performed at the same time. That is, the lower connecting pipe (52)
A part of the refrigerant flowing through the ice nucleus generator (46) is introduced into the ice nucleus generator (46) through the ice nucleation refrigerant introduction pipe (58). Thereby, continuous ice making can be performed. And this ice nucleus generator (46)
In the same manner as in the ice nucleation operation described above, the refrigerant that has cooled the water to generate ice nuclei passes through the ice nucleation refrigerant outlet pipe (59) and the suction gas line (10c) to the suction side of the compression mechanism (1). Will be returned.
【0068】また、これと同時に、補助ガスライン(31)
を流れる冷媒の一部は氷進展防止器(47)に供給され、上
記と同様に氷の進展を防止している。これによって、こ
の氷の進展が蓄熱熱交換器(42)にまで達して、その内部
で過冷却水の過冷却状態が解消されて該蓄熱熱交換器(4
2)が凍結してしまうことが回避される。At the same time, an auxiliary gas line (31)
A part of the refrigerant flowing through the ice is supplied to the ice progress preventing device (47), and prevents the progress of ice in the same manner as described above. As a result, the progress of the ice reaches the heat storage heat exchanger (42), in which the supercooled state of the supercooled water is eliminated, and the heat storage heat exchanger (4) is released.
2) is prevented from freezing.
【0069】このような水及び冷媒の循環動作を行うこ
とにより蓄熱熱交換器(42)で生成された過冷却水と、氷
核生成器(46)によって生成された氷核とが混合され、こ
の状態で過冷却解消器(43)に導入される。そして、この
過冷却解消器(43)において、過冷却水は、その旋回流に
伴って氷核の周囲で過冷却状態が解消し、これによって
蓄熱用のスラリー状の氷が生成される。この氷は、蓄熱
タンク(T) に回収され、該蓄熱タンク(T) 内で貯留され
ることになる。By performing such a circulation operation of water and refrigerant, the supercooled water generated by the heat storage heat exchanger (42) and the ice nuclei generated by the ice nucleus generator (46) are mixed, In this state, it is introduced into the subcooling canceller (43). Then, in the supercooling canceller (43), the supercooled water is released from the supercooled state around the ice nucleus with the swirling flow, thereby producing slurry-like ice for heat storage. This ice is collected in the heat storage tank (T) and stored in the heat storage tank (T).
【0070】この際、過冷却解消器(43)において過冷却
解消動作が行われているか否かの確認は、上記過冷却水
温センサ(Th-W3) 及び氷生成検知センサ(Th-W4) によっ
て夫々検知される水温によって行われる。つまり、良好
な製氷動作が行われている場合、過冷却水温センサ(Th-
W3) では過冷却状態の水温(例えば−2℃)が、氷生成
検知センサ(Th-W4) では過冷却が解消され氷と水とが混
在した水温(例えば0℃)が夫々検出されることにな
り、これら水温を各センサ(Th-W3,Th-W4) が検知するこ
とで過冷却解消動作が行われていることが確認できる。At this time, it is determined whether or not the subcooling elimination device (43) is performing the subcooling elimination operation by the supercooling water temperature sensor (Th-W3) and the ice formation detection sensor (Th-W4). This is performed according to the detected water temperature. In other words, when a good ice making operation is being performed, the supercooled water temperature sensor (Th-
In W3), the supercooled water temperature (for example, -2 ° C) is detected, and in the ice formation detection sensor (Th-W4), the supercooling is eliminated and the water temperature in which ice and water are mixed (for example, 0 ° C) is detected. Then, it can be confirmed that the supercooling elimination operation is being performed by detecting these water temperatures by the respective sensors (Th-W3, Th-W4).
【0071】また、この冷蓄熱運転における圧縮機構
(1) の容量制御は、過冷却水温センサ(Th-W3) によって
検出される水温が所定温度(例えば上述した−2℃)に
維持されるように行われる。また、本運転時には、予熱
器(40)にも比較的高温の冷媒が流れるようになっている
ので、仮に蓄熱タンク(T) から水配管(45)に氷が流出
し、これが予熱器(40)に混入した場合には、該予熱器(4
0)において加熱された水と氷とが混合器(41)において撹
拌されることで氷が融解し、蓄熱熱交換器(42)に氷が混
入してしまうことを回避しながら蓄熱熱交換器(42)にお
ける過冷却水の生成動作が良好に行われ、この過冷却水
は過冷却解消器(43)に達するまでその過冷却状態が解消
されないようになっている。つまり、蓄熱熱交換器(42)
で過冷却解消してしまうことによる凍結が回避されるこ
とになる。The compression mechanism in the cold heat storage operation
The capacity control of (1) is performed so that the water temperature detected by the supercooling water temperature sensor (Th-W3) is maintained at a predetermined temperature (for example, −2 ° C. described above). In addition, during the main operation, relatively high-temperature refrigerant flows into the preheater (40), so that ice temporarily flows out of the heat storage tank (T) into the water pipe (45), and this flows out of the preheater (40). ), The preheater (4
The ice and the water heated in (0) are stirred in the mixer (41) to melt the ice, and to prevent the ice from being mixed into the heat storage heat exchanger (42) while preventing the ice from being mixed. The operation of generating the supercooled water in (42) is performed favorably, and the supercooled water is not released from the supercooled state until it reaches the supercooled canceller (43). In other words, the heat storage heat exchanger (42)
As a result, freezing caused by eliminating supercooling is avoided.
【0072】−解凍運転− 上述したような冷蓄熱運転の際、蓄熱熱交換器(42)にお
いて水の過冷却が解消して該蓄熱熱交換器(42)が凍結し
た場合には、この冷蓄熱運転を一時的に中断して解凍運
転に切り換える。この解凍運転では、第2室外電動膨張
弁(52a) 、第3、第4、第6の各電磁弁(SV3,SV4,SV6)
が開放され、その他の電動膨張弁及び電磁弁は閉鎖され
る。この状態で、圧縮機構(1) が駆動し、図8に矢印で
示すように、圧縮機構(1) からの高温のガス冷媒をホッ
トガス供給管(54)により下部接続管(52)に供給し、この
下部接続管(52)を経て一部は蓄熱熱交換器(42)の冷媒流
通部(48c) 内に、他は予熱器(40)に導入される。そし
て、蓄熱熱交換器(42)に導入された冷媒(ホットガス)
は、その温熱によって蓄熱熱交換器(42)内の氷を融解す
る。また、この際、水循環回路(B) のポンプ(P) を駆動
させておけば、氷が僅かに融解した状態で、この氷がポ
ンプ(P) からの水圧によって蓄熱熱交換器(42)内の水経
路の壁面から容易に離脱されて過冷却解消器(43)に向っ
て押し流されることになる。そして、この冷媒は上部接
続管(51)及び吸入ガスライン(10c) を経て圧縮機構(1)
の吸入側に戻される。一方、予熱器(40)に導入された冷
媒は、解凍バイパスライン(50)及び吸入ガスライン(10
c) を経て圧縮機構(1) の吸入側に戻される。このとき
も、上部接続管(51)は、蓄熱熱交換器(42)の冷媒流通部
(48c) 内の冷媒を導出する冷媒導出管として機能する。-Thawing operation- In the above-described cold heat storage operation, if the supercooling of water in the heat storage heat exchanger (42) is eliminated and the heat storage heat exchanger (42) is frozen, Temporarily suspend the heat storage operation and switch to the thawing operation. In this thawing operation, the second outdoor electric expansion valve (52a), the third, fourth, and sixth solenoid valves (SV3, SV4, SV6)
Is opened, and the other electric expansion valves and solenoid valves are closed. In this state, the compression mechanism (1) is driven, and the high-temperature gas refrigerant from the compression mechanism (1) is supplied to the lower connecting pipe (52) by the hot gas supply pipe (54) as shown by an arrow in FIG. Then, a part is introduced into the refrigerant circulation part (48c) of the heat storage heat exchanger (42) through the lower connecting pipe (52), and the other part is introduced into the preheater (40). And the refrigerant (hot gas) introduced into the heat storage heat exchanger (42)
Melts the ice in the heat storage heat exchanger (42) by the heat. At this time, if the pump (P) of the water circulation circuit (B) is driven, the ice is slightly melted, and the ice is stored in the heat storage heat exchanger (42) by the water pressure from the pump (P). The water is easily separated from the wall surface of the water path and is washed away toward the supercooling canceller (43). Then, this refrigerant passes through the upper connection pipe (51) and the suction gas line (10c), and the compression mechanism (1)
Is returned to the suction side. On the other hand, the refrigerant introduced into the preheater (40) is supplied to the thawing bypass line (50) and the suction gas line (10
Through c), it is returned to the suction side of the compression mechanism (1). Also at this time, the upper connection pipe (51) is connected to the refrigerant flow section of the heat storage heat exchanger (42).
(48c) functions as a refrigerant outlet pipe that leads the refrigerant inside.
【0073】尚、冷蓄熱運転時において蓄熱熱交換器(4
2)が凍結したことを検知する動作としては、過冷却水温
センサ(Th-W3) によって検出される水温度が−2℃から
0℃に急激に上昇した場合に、この過冷却水温センサ(T
h-W3) の上流側で過冷却解消動作が行われて氷が生成さ
れていると判断し、これによって上記の解凍運転を所定
時間(例えば5分間)行う。また、その他に、解凍運転
を開始する動作としては、上記フロースイッチ(SW-F)に
よって検出される水の流速が所定値以下になった場合、
氷が水循環回路(B) の一部を閉塞していると判断し、こ
の場合にも解凍運転を行って氷を融解する。そして、こ
の解凍運転が終了すると、再び冷蓄熱運転が開始される
ことになる。In the cold storage operation, the heat storage heat exchanger (4
The operation for detecting that the subcooling water temperature sensor (T-W3) is frozen when the water temperature detected by the supercooling water temperature sensor (Th-W3) suddenly rises from −2 ° C. to 0 ° C.
It is determined that ice has been generated by performing the supercooling elimination operation on the upstream side of h-W3), and the thawing operation described above is performed for a predetermined time (for example, 5 minutes). In addition, as an operation for starting the thawing operation, when the flow rate of the water detected by the flow switch (SW-F) becomes equal to or less than a predetermined value,
It is determined that ice blocks part of the water circulation circuit (B), and in this case also, the thawing operation is performed to melt the ice. When the thawing operation is completed, the cold storage operation is started again.
【0074】−冷蓄熱/冷房同時運転− この運転モードは、室内の冷房を行いながら蓄熱タンク
(T) に氷を貯留する動作であって、比較的冷房負荷が小
さい状態において行われる。-Simultaneous operation of cooling heat storage / cooling operation-In this operation mode, the heat storage tank is cooled while performing indoor cooling.
The operation of storing ice in (T) is performed in a state where the cooling load is relatively small.
【0075】この運転モードでは、上述した冷蓄熱運転
において、室内電動膨張弁(6,6,6)を開放することによ
って行われる。つまり、図9に矢印で示すように、室外
熱交換器(3) 及び補助熱交換器(30)で凝縮された冷媒の
一部を室内ユニット(Y,Y,Y)に供給し、室内電動膨張弁
(6,6,6) で減圧した後、室内熱交換器(7,7,7) で蒸発さ
せるようにしている。そして、このガス冷媒はガス配管
(15)、四路切換弁(2)、吸入ガスライン(10c) を経て圧
縮機構(1) の吸入側に戻されることになる。その他の水
及び冷媒の循環動作は上述した冷蓄熱運転と同様であ
る。In this operation mode, the operation is performed by opening the indoor electric expansion valves (6, 6, 6) in the above-described cold storage operation. That is, as indicated by arrows in FIG. 9, a part of the refrigerant condensed in the outdoor heat exchanger (3) and the auxiliary heat exchanger (30) is supplied to the indoor unit (Y, Y, Y), and Expansion valve
After the pressure is reduced at (6,6,6), it is evaporated by the indoor heat exchanger (7,7,7). And this gas refrigerant is gas pipe
(15), is returned to the suction side of the compression mechanism (1) via the four-way switching valve (2) and the suction gas line (10c). The other water and refrigerant circulation operations are the same as in the cold storage operation described above.
【0076】−冷蓄熱利用冷房運転− この運転モードは、上述した冷蓄熱運転において蓄熱タ
ンク(T) に貯留された氷の冷熱を利用しながら室内の冷
房を行うものである。-Cooling operation using cold storage-In this operation mode, indoor cooling is performed while utilizing the cold heat of the ice stored in the heat storage tank (T) in the cold storage operation described above.
【0077】この運転モードでは、コントローラ(70)に
より、四路切換弁(2) が実線側に切換えられ、室内電動
膨張弁(6,6,6) が所定開度に調整され、第2室外電動膨
張弁(52a) が全開状態にされる一方、第1室外電動膨張
弁(5) が閉鎖される。また、第5,第6,第7電磁弁(S
V5,SV6,SV7) が開放され、それ以外の電磁弁が閉鎖され
る。In this operation mode, the four-way switching valve (2) is switched to the solid line side by the controller (70), the indoor electric expansion valve (6, 6, 6) is adjusted to a predetermined opening, and the second outdoor While the electric expansion valve (52a) is fully opened, the first outdoor electric expansion valve (5) is closed. In addition, the fifth, sixth, and seventh solenoid valves (S
V5, SV6, SV7) are opened, and the other solenoid valves are closed.
【0078】この状態で、水循環回路(B) にあっては、
ポンプ(P) が駆動して該水循環回路(B) において水が循
環する。これにより、水循環回路(B) には蓄熱タンク
(T) 内の氷によって冷却された冷水が循環することにな
る。一方、冷媒循環回路(A) にあっては、圧縮機構(1)
が駆動し、この圧縮機構(1) から吐出された冷媒は、図
10に矢印で示すように、その一部が、四路切換弁(2)
を経て室外熱交換器(3)に導入され、該室外熱交換器(3)
において外気との間で熱交換を行って凝縮する。その
後、この冷媒は、第1液ライン(11a) 、レシーバ(4) 、
蓄熱利用バイパス管(53)、下部接続管(52)及び第3液ラ
イン(11c) を経て室内ユニット(Y,Y,Y) に向って流れ
る。また、他の一部の冷媒は、四路切換弁(2) 及び室外
熱交換器(3)をバイパスしてホットガス供給管(54)及び
蓄熱利用供給管(55)を流れて蓄熱熱交換器(42)に導入さ
れ、ここで水循環回路(B) を循環する冷水との間で熱交
換を行って凝縮し、下部接続管(52)に導入される。そし
て、この下部接続管(52)に導入された冷媒は第3液ライ
ン(11c) に合流して室内ユニット(Y,Y,Y) に向って流れ
る。そして、この室内ユニット(Y,Y,Y) に達した冷媒
は、室内電動膨張弁(6,6,6) で減圧された後、室内熱交
換器(7,7,7) で蒸発し、ガス配管(15)及び吸入ガスライ
ン(10c) を経て圧縮機構(1) の吸入側に戻される。この
ようにして、蓄熱タンク(T) 内に貯留されている氷の冷
熱を利用した室内冷房運転が行われる。In this state, in the water circulation circuit (B),
The pump (P) is driven to circulate water in the water circulation circuit (B). As a result, the heat storage tank is located in the water circulation circuit (B).
The cold water cooled by the ice in (T) circulates. On the other hand, in the refrigerant circuit (A), the compression mechanism (1)
As a result, the refrigerant discharged from the compression mechanism (1) partially becomes a four-way switching valve (2) as shown by an arrow in FIG.
Is introduced into the outdoor heat exchanger (3) through the outdoor heat exchanger (3).
In the above, heat exchange is performed with the outside air to condense. Thereafter, the refrigerant is supplied to the first liquid line (11a), the receiver (4),
It flows toward the indoor unit (Y, Y, Y) via the heat storage bypass pipe (53), the lower connecting pipe (52), and the third liquid line (11c). In addition, some other refrigerant flows through the hot gas supply pipe (54) and the heat storage supply pipe (55), bypassing the four-way switching valve (2) and the outdoor heat exchanger (3), and performing heat storage heat exchange. The heat is exchanged with the cold water circulating in the water circulation circuit (B) to condense the water, and is introduced into the lower connecting pipe (52). The refrigerant introduced into the lower connecting pipe (52) joins the third liquid line (11c) and flows toward the indoor unit (Y, Y, Y). The refrigerant that has reached the indoor unit (Y, Y, Y) is depressurized by the indoor electric expansion valves (6, 6, 6), and then evaporated by the indoor heat exchanger (7, 7, 7). The gas is returned to the suction side of the compression mechanism (1) through the gas pipe (15) and the suction gas line (10c). In this manner, the indoor cooling operation using the cold heat of the ice stored in the heat storage tank (T) is performed.
【0079】また、このような冷蓄熱利用冷房運転にお
いて、過冷却水温センサ(Th-W3) によって検出される水
温が所定温度(例えば5℃)に達した場合には、第2室
外電動膨張弁(52a) 、第5、第6及び第7電磁弁(SV5,S
V6,SV7) が閉鎖されると共に第2電磁弁(SV2) が開放さ
れて、冷蓄熱利用冷房運転を終了して、通常の冷房運転
に切換えられる。つまり、過冷却水温センサ(Th-W3) の
水温検知により、蓄熱タンク(T) 内の冷熱の殆どを利用
したと判断した後には、通常の冷房運転に切り換えられ
る。In the cooling operation utilizing the cold storage heat, if the water temperature detected by the supercooling water temperature sensor (Th-W3) reaches a predetermined temperature (for example, 5 ° C.), the second outdoor electric expansion valve is operated. (52a), the fifth, sixth and seventh solenoid valves (SV5, S5
V6 and SV7) are closed, and the second solenoid valve (SV2) is opened to terminate the cold storage utilizing cooling operation and switch to normal cooling operation. In other words, after the supercooled water temperature sensor (Th-W3) detects that most of the cold heat in the heat storage tank (T) has been used, the operation is switched to the normal cooling operation.
【0080】−温蓄熱運転− この運転モードは、暖房運転時に利用する温熱として蓄
熱タンク(T) 内に温水を貯留するためのものである。-Heat storage operation- This operation mode is for storing hot water in the heat storage tank (T) as the heat used during the heating operation.
【0081】この運転モードでは、コントローラ(70)に
より、四路切換弁(2) が破線側に切換えられ、第1室外
電動膨張弁(5) が所定開度に調整され、第2室外電動膨
張弁(52a) 及び第7電磁弁(SV7) が開放される一方、そ
の他の電動膨張弁及び電磁弁が閉鎖される。In this operation mode, the four-way switching valve (2) is switched to the broken line side by the controller (70), the first outdoor electric expansion valve (5) is adjusted to a predetermined opening degree, and the second outdoor electric expansion valve is adjusted. The valve (52a) and the seventh solenoid valve (SV7) are opened, while the other electric expansion valves and solenoid valves are closed.
【0082】この状態で、水循環回路(B) にあっては、
ポンプ(P) が駆動して該水循環回路(B) において水が循
環する。一方、冷媒循環回路(A) にあっては、圧縮機構
(1)が駆動し、この圧縮機構(1) から吐出された冷媒
は、図11に矢印で示すように、ホットガス供給管(54)
及び蓄熱利用供給管(55)を経て蓄熱熱交換器(42)に導入
され、ここで水循環回路(B) の水との間で熱交換を行っ
て該水を加熱して凝縮する。そして、この冷媒は、下部
接続管(52)、第3液ライン(11c) 、第4液ライン(11d)
、第2液ライン(11b) 及び暖房液ライン(33)を経て、
第1室外電動膨張弁(5) で減圧された後、室外熱交換器
(3) に導入される。そして、この室外熱交換器(3) にお
いて外気との間で熱交換を行って蒸発した後、四路切換
弁(2) 及び吸入ガスライン(10c) を経て圧縮機構(1) の
吸入側に戻される。このような水及び冷媒の循環動作を
行うことにより水循環回路(B) を流れる水は蓄熱熱交換
器(42)において冷媒からの熱を受け、高温の温水となっ
て蓄熱タンク(T) 内に貯留されることになる。In this state, in the water circulation circuit (B),
The pump (P) is driven to circulate water in the water circulation circuit (B). On the other hand, in the refrigerant circuit (A), the compression mechanism
(1) is driven, and the refrigerant discharged from the compression mechanism (1) is supplied to the hot gas supply pipe (54) as shown by an arrow in FIG.
Then, the heat is supplied to the heat storage heat exchanger (42) through the heat storage supply pipe (55), where the heat is exchanged with water in the water circulation circuit (B) to heat and condense the water. The refrigerant is supplied to the lower connecting pipe (52), the third liquid line (11c), and the fourth liquid line (11d).
Through the second liquid line (11b) and the heating liquid line (33),
After the pressure is reduced by the first outdoor electric expansion valve (5), the outdoor heat exchanger
Introduced in (3). Then, in the outdoor heat exchanger (3), heat is exchanged with the outside air to evaporate, and then the air passes through the four-way switching valve (2) and the suction gas line (10c) to the suction side of the compression mechanism (1). Will be returned. By performing the circulation operation of the water and the refrigerant, the water flowing through the water circulation circuit (B) receives heat from the refrigerant in the heat storage heat exchanger (42), becomes high-temperature hot water, and enters the heat storage tank (T). Will be stored.
【0083】そして、このような温蓄熱運転中におい
て、入口水温センサ(Th-W1) によって検出される水温が
所定の高温(例えば35℃)に達すると、蓄熱タンク
(T) 内に十分な温熱が貯留されたと判断して運転を終了
する。During such a heat storage operation, when the water temperature detected by the inlet water temperature sensor (Th-W1) reaches a predetermined high temperature (for example, 35 ° C.), the heat storage tank
Judging that sufficient heat has been stored in (T), the operation is terminated.
【0084】−温蓄熱/暖房同時運転− この運転モードは、室内の暖房を行いながら蓄熱タンク
(T) に温水を貯留する動作であって、比較的暖房負荷が
小さい状態において行われる。-Simultaneous operation of heat storage / heating- This operation mode is to operate the heat storage tank while heating the room.
(T) is an operation for storing hot water, which is performed in a state where the heating load is relatively small.
【0085】この運転モードでは、上述した温蓄熱運転
において、室内電動膨張弁(6,6,6)を開放することによ
って行われる。つまり、図12に矢印で示すように、圧
縮機構(1) から吐出された冷媒の一部をガス配管(15)に
よって室内熱交換器(7,7,7)に導入し、この室内熱交換
器(7,7,7) において室内空気との間で熱交換を行って該
室内空気を加温して凝縮した後、第3液ライン(11c) の
冷媒に合流させている。その他の水及び冷媒の循環動作
は上述した温蓄熱運転と同様である。In this operation mode, the operation is performed by opening the indoor electric expansion valves (6, 6, 6) in the above-mentioned warm heat storage operation. That is, as shown by the arrow in FIG. 12, a part of the refrigerant discharged from the compression mechanism (1) is introduced into the indoor heat exchanger (7, 7, 7) through the gas pipe (15), and this indoor heat exchange is performed. The heat is exchanged with the room air in the chambers (7, 7, 7) to heat and condense the room air, and then join the refrigerant in the third liquid line (11c). The other water and refrigerant circulation operations are the same as in the above-described warm heat storage operation.
【0086】−温蓄熱利用暖房運転− この運転モードは、上述した温蓄熱運転において蓄熱タ
ンク(T) に貯留された温水の温熱を利用しながら室内の
暖房を行うものである。[0086]-Heating operation using warm heat storage-In this operation mode, the room is heated while utilizing the heat of the warm water stored in the heat storage tank (T) in the above-described warm heat storage operation.
【0087】この運転モードでは、コントローラ(70)に
より、四路切換弁(2) が破線側に切換えられ、第1室外
電動膨張弁(5) が所定開度に調整される一方、室内電動
膨張弁(6,6,6) 及び第2室外電動膨張弁(52a) が全開状
態にされる。また、第4電磁弁(SV4) が開放され、それ
以外の電磁弁が閉鎖される。In this operation mode, the four-way switching valve (2) is switched to the broken line side by the controller (70), and the first outdoor electric expansion valve (5) is adjusted to a predetermined opening while the indoor electric expansion is adjusted. The valve (6,6,6) and the second outdoor electric expansion valve (52a) are fully opened. Further, the fourth solenoid valve (SV4) is opened, and the other solenoid valves are closed.
【0088】この状態で圧縮機構(1) が駆動すると、該
圧縮機構(1) から吐出された冷媒は図13に矢印で示す
ように、四路切換弁(2) 及びガス配管(15)を経て室内ユ
ニット(Y,Y,Y) に導入され、室内熱交換器(7,7,7) にお
いて室内空気との間で熱交換を行って凝縮して室内空気
を加温する。その後、この冷媒は、第3液ライン(11c)
及び第4液ライン(11d) を経てレシーバ(4) に達し、該
レシーバ(4) から第2液ライン(11b) を経て第1室外電
動膨張弁(5) により減圧される。その後、この冷媒は一
部が第2液ライン(11b) 及び下部接続管(52)を経て蓄熱
熱交換器(42)の冷媒流通部(48c) 内に導入され、ここで
温水との間で熱交換を行って蒸発した後、上部接続管(5
1)及び吸入ガスライン(10c) を経て圧縮機構(1) の吸入
側に回収される。このときも、上部接続管(51)が、蓄熱
熱交換器(42)の冷媒流通部(48c)内から冷媒を導出する
冷媒導出管として機能する。When the compression mechanism (1) is driven in this state, the refrigerant discharged from the compression mechanism (1) passes through the four-way switching valve (2) and the gas pipe (15) as shown by arrows in FIG. After being introduced into the indoor unit (Y, Y, Y), the indoor heat exchanger (7, 7, 7) exchanges heat with the indoor air to condense and heat the indoor air. Thereafter, the refrigerant is supplied to the third liquid line (11c).
Then, the pressure reaches the receiver (4) via the fourth liquid line (11d), and is reduced from the receiver (4) via the second liquid line (11b) by the first outdoor electric expansion valve (5). Thereafter, a part of this refrigerant is introduced into the refrigerant circulation part (48c) of the heat storage heat exchanger (42) through the second liquid line (11b) and the lower connection pipe (52), where the refrigerant flows between the refrigerant and the hot water. After heat exchange and evaporation, the upper connecting pipe (5
The gas is collected at the suction side of the compression mechanism (1) through (1) and the suction gas line (10c). Also at this time, the upper connection pipe (51) functions as a refrigerant outlet pipe that guides the refrigerant from inside the refrigerant flow part (48c) of the heat storage heat exchanger (42).
【0089】そして、第1室外電動膨張弁(5) で減圧さ
れた冷媒の他の一部は暖房液ライン(33)を経て室外熱交
換器(3) に導入され、この室外熱交換器(3) において室
外空気との間で熱交換を行って蒸発した後、四路切換弁
(2) 及び吸入ガスライン(10c) を経て圧縮機構(1) の吸
入側に戻される。このようにして、蓄熱タンク(T) 内に
貯留されている温水の温熱を利用した室内暖房運転が行
われる。Then, another part of the refrigerant decompressed by the first outdoor electric expansion valve (5) is introduced into the outdoor heat exchanger (3) through the heating liquid line (33), and the outdoor heat exchanger (3) 3) After evaporating by performing heat exchange with outdoor air in
(2) and is returned to the suction side of the compression mechanism (1) through the suction gas line (10c). In this manner, the indoor heating operation using the heat of the hot water stored in the heat storage tank (T) is performed.
【0090】また、この温蓄熱利用暖房運転において
も、上述した冷蓄熱利用暖房運転と同様に、入口水温セ
ンサ(Th-W1) によって検出される水温が所定温度(例え
ば20℃)に達した場合には、第2室外電動膨張弁(52
a) 及び第4電磁弁(SV4) が閉鎖され、温蓄熱利用暖房
運転を終了して、通常の暖房運転に移行する。つまり、
入口水温センサ(Th-W1) の水温検知により、蓄熱タンク
(T) 内の温熱の殆どを利用したと判断した後には、通常
の暖房運転に切り換えられる。Also, in this heating operation utilizing the heat storage, the water temperature detected by the inlet water temperature sensor (Th-W1) reaches a predetermined temperature (for example, 20 ° C.), similarly to the heating operation utilizing the cold storage. The second outdoor electric expansion valve (52
a) and the fourth solenoid valve (SV4) are closed to end the heating operation using the heat storage, and the operation shifts to the normal heating operation. That is,
The heat storage tank is detected by detecting the water temperature of the inlet water temperature sensor (Th-W1).
After it is determined that most of the heat in (T) has been used, the operation is switched to the normal heating operation.
【0091】以上のような各運転により室内の空気調和
が行われる。The air conditioning in the room is performed by each operation as described above.
【0092】そして、本形態の特徴とする動作として
は、上述した冷蓄熱運転時及び冷蓄熱/冷房同時運転時
における蓄熱熱交換器(42)内部での動作にある。つま
り、このような運転状態にあっては、上述したように、
下部接続管(52)から冷媒流通部(48c) に導入された液冷
媒は、伝熱管(49)内を流通する水との間で熱交換を行っ
て蒸発して上部接続管(51)より導出されることになる
が、この際、冷媒流通部(48c) 内における冷媒の気液界
面(G) 付近では、冷媒の沸騰に伴って液滴状の冷媒が上
方に向かって飛散している。そして、このような状況に
おいて、上述したように、上部接続管(51)は、蓄熱熱交
換器(42)の容器(48)に対し、上側の導出側管板(36)の高
さ位置よりも所定寸法だけ下側の位置に接続されて、冷
媒の気液界面(G) と導出側管板(36)との間に比較的大き
な空間としての冷媒浮遊空間(C) が形成されているため
に、この液滴状の冷媒は、この冷媒浮遊空間(C) におい
て一旦浮遊状態となって流速が低下され、その後、上部
接続管(51)に向って流れることになる。このため、この
上部接続管(51)に向って流れる液滴状の冷媒が、仮に一
部の伝熱管(49)に衝突したとしても、流速が低いために
伝熱管(49)の外周面で薄膜状になることは抑制され、こ
れによって容易に蒸発することがなくなる。つまり、こ
の冷媒の衝突に伴って局部的に伝熱管(49)が冷却される
といったことが抑制される。また、液滴状の冷媒は、気
液界面(G) から多数発生することになるが、これら各液
滴状の冷媒は、比較的広い空間である冷媒浮遊空間(C)
に拡散されることになって特定の伝熱管(49)のみに集中
的に衝突するといった状況が回避されることになる。こ
のため、この飛散する液滴状の冷媒によって一部の伝熱
管(49)が集中的に冷却されて、この伝熱管(49)内を流れ
ている過冷却水が、該伝熱管(49)から蒸発する冷媒によ
って冷却されて過冷却状態が解消してしまって該伝熱管
(49)の内面に氷となって付着生成するといったことが回
避できる。つまり、従来のように、伝熱管(49)内部が凍
結状態となり、この伝熱管(49)には水が流れなくなり、
更には、この伝熱管(49)内の氷が上流側に進展して他の
伝熱管(49)をも凍結させてしまうといったことがなくな
る。従って、製氷効率を常に安定して高く維持すること
ができ、装置の信頼性の向上を図ることができる。The operation characteristic of this embodiment lies in the operation inside the heat storage heat exchanger (42) during the above-described cold storage operation and during the simultaneous cold storage / cooling operation. In other words, in such an operating state, as described above,
The liquid refrigerant introduced from the lower connection pipe (52) into the refrigerant flow section (48c) exchanges heat with water flowing in the heat transfer pipe (49) and evaporates, and then evaporates from the upper connection pipe (51). At this time, in the vicinity of the gas-liquid interface (G) of the refrigerant in the refrigerant circulation part (48c), the droplet-shaped refrigerant is scattered upward with the boiling of the refrigerant. . Then, in such a situation, as described above, the upper connection pipe (51) is positioned above the container (48) of the heat storage heat exchanger (42) from the height position of the upper outlet side pipe sheet (36). Is also connected to the lower position by a predetermined dimension, and a refrigerant floating space (C) as a relatively large space is formed between the gas-liquid interface (G) of the refrigerant and the outlet tube plate (36). Therefore, the droplet-shaped refrigerant temporarily floats in the refrigerant floating space (C) to reduce the flow velocity, and thereafter flows toward the upper connection pipe (51). For this reason, even if the droplet-shaped refrigerant flowing toward the upper connection pipe (51) collides with some of the heat transfer tubes (49), the coolant has a low flow velocity, so that the refrigerant flows on the outer peripheral surface of the heat transfer tube (49). The formation of a thin film is suppressed, so that it does not easily evaporate. That is, it is possible to suppress the heat transfer tube (49) from being locally cooled due to the collision of the refrigerant. In addition, a large number of droplet-shaped refrigerants are generated from the gas-liquid interface (G), and each of these droplet-shaped refrigerants is a relatively large space, the refrigerant floating space (C).
Thus, a situation in which only the specific heat transfer tube (49) intensively collides with the specific heat transfer tube (49) is avoided. Therefore, some of the heat transfer tubes (49) are intensively cooled by the scattered droplet-shaped refrigerant, and the supercooled water flowing in the heat transfer tubes (49) is cooled by the heat transfer tubes (49). The supercooled state is eliminated by cooling by the refrigerant evaporating from the
It is possible to avoid the formation of ice on the inner surface of (49). That is, as in the conventional case, the inside of the heat transfer tube (49) is frozen, and water does not flow through this heat transfer tube (49),
Further, the ice in the heat transfer tube (49) does not propagate to the upstream side and freeze other heat transfer tubes (49). Therefore, the ice making efficiency can be constantly maintained at a high level, and the reliability of the apparatus can be improved.
【0093】−実験例− 次に、本形態の効果を確認するために行った実験の結果
について説明する。本実験は、上述した実施形態の如く
上部接続管(51)の高さ位置を低く設定した場合と、従来
のように上部接続管(51)の接続位置を蓄熱熱交換器(42)
の側面上端近傍に接続した場合とにおける水循環回路
(B) の循環水量、蓄熱熱交換器(42)での冷媒蒸発温度、
蓄熱熱交換器(42)から導出される水の温度(出口水温)
の変化状態を夫々測定することにより行った。-Experimental Example- Next, the result of an experiment performed to confirm the effect of the present embodiment will be described. In this experiment, the height position of the upper connection pipe (51) was set low as in the above-described embodiment, and the connection position of the upper connection pipe (51) was changed to the heat storage heat exchanger (42) as in the related art.
Water circulation circuit when connected near the upper end of the side
(B) circulating water amount, refrigerant evaporation temperature in the heat storage heat exchanger (42),
Temperature of water derived from heat storage heat exchanger (42) (outlet water temperature)
Was measured by measuring the change state of each of them.
【0094】その結果を図14及び図15に示す。図1
4は本形態の構成におけるの結果であり、図15は従来
の構成における結果である。これら図から判るように、
本形態のものでは、冷媒蒸発温度(図14に一点鎖線で
示す)及び出口水温(図14に破線で示す)が急激に上
昇する状態が比較的長い間隔をおいて繰返されているの
に対し、従来構成のものでは、冷媒蒸発温度(図15に
一点鎖線で示す)及び出口水温(図15に破線で示す)
が急激に上昇する状態が短時間の間に頻繁に繰返されて
いる。これは、従来構成のものでは、一部の伝熱管の内
部で氷が発生し、この氷を融解するための解凍運転(過
冷却水温センサTh-W3 の作動による解凍運転の開始)に
移行するといった運転状態が頻繁に繰返されているため
である。そして、このような解凍運転が繰返されると、
冷蓄熱運転に要する時間が長くなり、製氷効率の低下を
来すことになる。本形態の構成では、この解凍運転への
移行頻度が低減され、冷蓄熱運転の連続運転時間が長く
なっており、製氷動作が安定的に、且つ効率良く行われ
ていることが判る。FIG. 14 and FIG. 15 show the results. FIG.
4 shows the result in the configuration of the present embodiment, and FIG. 15 shows the result in the conventional configuration. As you can see from these figures,
In this embodiment, the state in which the refrigerant evaporation temperature (indicated by a dashed line in FIG. 14) and the outlet water temperature (indicated by a dashed line in FIG. 14) rapidly increase is repeated at relatively long intervals. In the conventional configuration, the refrigerant evaporation temperature (indicated by a dashed line in FIG. 15) and the outlet water temperature (indicated by a dashed line in FIG. 15)
Is rapidly repeated in a short time. This is because, in the conventional configuration, ice is generated inside some of the heat transfer tubes, and the operation shifts to a thawing operation for melting the ice (starting of the thawing operation by operating the supercooled water temperature sensor Th-W3). This is because such an operation state is frequently repeated. And when such thawing operation is repeated,
The time required for the cold heat storage operation is prolonged, and the ice making efficiency is reduced. In the configuration of the present embodiment, it is found that the frequency of shifting to the thawing operation is reduced, the continuous operation time of the cold storage operation is long, and the ice making operation is performed stably and efficiently.
【0095】また、上述した実施形態の構成に加えて、
冷媒浮遊空間(C) に、金網材、グラスウール、金属たわ
し等で成る濾過手段(75)を設けるようにすると(配設位
置は図3の仮想線参照)、この濾過手段(75)によって液
滴状の冷媒を捕集して気液界面(G) に落下させることが
できるので、この液滴状の冷媒の伝熱管(49)への衝突を
よりいっそう抑制することができる。また、このような
濾過手段(75)を設ける場合、上部接続管(51)に向って流
れるガス冷媒の流通抵抗がこの濾過手段(75)によって大
きく増大することがないように考慮する必要がある。Further, in addition to the configuration of the above-described embodiment,
If a filtering means (75) made of wire mesh material, glass wool, metal scourer, etc. is provided in the refrigerant floating space (C) (see the imaginary line in FIG. 3 for the arrangement position), the filtering means (75) allows the Since the refrigerant in the form of droplets can be collected and dropped on the gas-liquid interface (G), the collision of the droplet-like refrigerant with the heat transfer tube (49) can be further suppressed. When such a filtering means (75) is provided, it is necessary to consider that the flow resistance of the gas refrigerant flowing toward the upper connection pipe (51) is not greatly increased by the filtering means (75). .
【0096】尚、本実施形態では、蓄熱用の蓄熱媒体と
して水を使用したが、その他ブライン水溶液等を使用す
るようにしてもよい。また、空気調和装置用の氷蓄熱装
置に本発明を適用した場合について説明したが、その他
の蓄冷熱を利用する装置に対しても適用可能である。In this embodiment, water is used as the heat storage medium for heat storage. However, an aqueous brine solution or the like may be used. Also, the case where the present invention is applied to an ice heat storage device for an air conditioner has been described, but the present invention is also applicable to other devices utilizing cold storage heat.
【0097】[0097]
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば以
下に述べるような効果が発揮される。請求項1記載の発
明によれば、満液式のシェルアンドチューブ型の過冷却
熱交換器によって蓄熱媒体を過冷却し、この過冷却状態
を解消して氷を生成するようにした氷蓄熱装置に対し、
上記過冷却熱交換器に対して冷媒の取出し側として接続
する冷媒導出管を、冷媒流通空間の上部に、液滴冷媒の
浮遊空間を形成するように、冷媒流通空間の上端位置よ
りも所定寸法だけ下側位置において熱交換器の容器に接
続したために、液滴状の冷媒が、浮遊空間で拡散され、
また、この空間を浮遊することで流速が低下すること
で、一部の伝熱管に集中的に衝突したり、この衝突した
冷媒が薄膜状となって蒸発し易い状態になるといったこ
とが回避できる。このため、伝熱管が局部的に冷却され
て内部で蓄熱媒体の過冷却が解消してしまうといったこ
とが抑制されて、製氷効率を常に安定して高く維持する
ことができ、装置の信頼性の向上を図ることができる。As described above, according to the present invention, the following effects can be obtained. According to the first aspect of the present invention, the heat storage medium is supercooled by the liquid-filled shell-and-tube supercooling heat exchanger, and this supercooled state is eliminated to generate ice. Against
A refrigerant outlet pipe connected to the supercooling heat exchanger as a refrigerant takeout side has a predetermined dimension larger than the upper end position of the refrigerant circulation space so as to form a floating space for the droplet refrigerant above the refrigerant circulation space. Only because it is connected to the heat exchanger container at the lower position, the droplet-shaped refrigerant is diffused in the floating space,
In addition, since the flow velocity is reduced by floating in this space, it is possible to avoid intensive collision with some of the heat transfer tubes or a situation in which the colliding refrigerant becomes a thin film and is easily evaporated. . For this reason, it is suppressed that the heat transfer tube is locally cooled and the supercooling of the heat storage medium is eliminated inside, so that the ice making efficiency can be constantly maintained at a high level, and the reliability of the device is improved. Improvement can be achieved.
【0098】請求項2記載の発明では、伝熱管に、その
下端部から上端部に向って蓄熱媒体を流通させる構成と
した場合、伝熱管の上端部分では過冷却状態の蓄熱媒体
が流れており、液滴状の冷媒は、伝熱管におけるこの過
冷却状態の蓄熱媒体が流れている部分に衝突することに
なるので、特に該伝熱管内での氷の発生が起こり易いも
のであるが、この部分に液滴冷媒の浮遊空間を形成した
ことで、その拡散等により、伝熱管内での氷の発生を抑
制することができ、製氷効率の向上を図ることができ
る。According to the second aspect of the present invention, when the heat storage medium is made to flow through the heat transfer tube from the lower end to the upper end, the heat storage medium in a supercooled state flows at the upper end of the heat transfer tube. However, since the droplet-shaped refrigerant collides with the portion of the heat transfer tube where the supercooled heat storage medium flows, the generation of ice in the heat transfer tube is particularly likely to occur. By forming the floating space of the droplet refrigerant in the portion, the generation of ice in the heat transfer tube due to the diffusion or the like can be suppressed, and the ice making efficiency can be improved.
【0099】請求項3記載の発明によれば、伝熱管内部
での過冷却の解消を抑制することができる過冷却熱交換
器の構成を具体的に得ることができ、装置の実用性の向
上を図ることができる。According to the third aspect of the present invention, it is possible to concretely obtain the configuration of the supercooling heat exchanger capable of suppressing the elimination of the supercooling inside the heat transfer tube, and to improve the practicality of the apparatus. Can be achieved.
【0100】請求項4記載の発明によれば、浮遊空間
に、冷媒導出管に流れ込む液滴冷媒を捕集する濾過手段
を設けて、浮遊空間の液滴状冷媒をこの濾過手段によっ
て捕集するようにしたために、この冷媒が伝熱管へ衝突
することがより確実に抑制されて、伝熱管内での過冷却
状態の解消動作をより確実に回避することができる。According to the fourth aspect of the present invention, the filtering means for collecting the droplet refrigerant flowing into the refrigerant outlet pipe is provided in the floating space, and the droplet refrigerant in the floating space is collected by the filtering means. With this configuration, the collision of the refrigerant with the heat transfer tube is more reliably suppressed, and the operation of eliminating the supercooled state in the heat transfer tube can be more reliably avoided.
【図1】実施形態に係る空気調和装置に備えられた冷媒
循環回路の全体構成を示す図である。FIG. 1 is a diagram illustrating an overall configuration of a refrigerant circulation circuit provided in an air conditioner according to an embodiment.
【図2】水循環回路の構成を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing a configuration of a water circulation circuit.
【図3】蓄熱熱交換器の内部構造を示す断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view showing the internal structure of the heat storage heat exchanger.
【図4】通常冷房運転の冷媒循環動作を示す回路図であ
る。FIG. 4 is a circuit diagram showing a refrigerant circulation operation in a normal cooling operation.
【図5】通常暖房運転の冷媒循環動作を示す回路図であ
る。FIG. 5 is a circuit diagram showing a refrigerant circulation operation in a normal heating operation.
【図6】氷核生成運転の冷媒循環動作を示す回路図であ
る。FIG. 6 is a circuit diagram showing a refrigerant circulation operation of the ice nucleus generation operation.
【図7】冷蓄熱運転の冷媒循環動作を示す回路図であ
る。FIG. 7 is a circuit diagram showing a refrigerant circulation operation of the cold storage operation.
【図8】解凍運転の冷媒循環動作を示す回路図である。FIG. 8 is a circuit diagram showing a refrigerant circulation operation of a thawing operation.
【図9】冷蓄熱/冷房同時運転の冷媒循環動作を示す回
路図である。FIG. 9 is a circuit diagram showing a refrigerant circulation operation of the cold storage / cooling simultaneous operation.
【図10】冷蓄熱利用冷房運転の冷媒循環動作を示す回
路図である。FIG. 10 is a circuit diagram showing a refrigerant circulation operation in a cooling operation utilizing cold storage heat.
【図11】温蓄熱運転の冷媒循環動作を示す回路図であ
る。FIG. 11 is a circuit diagram showing a refrigerant circulation operation of the heat storage operation.
【図12】温蓄熱/暖房同時運転の冷媒循環動作を示す
回路図である。FIG. 12 is a circuit diagram showing a refrigerant circulation operation of the simultaneous heat storage / heating operation.
【図13】温蓄熱利用暖房運転の冷媒循環動作を示す回
路図である。FIG. 13 is a circuit diagram showing a refrigerant circulation operation of the heating operation using the heat storage.
【図14】実施形態に係る構成における実験結果を示す
図である。FIG. 14 is a diagram showing experimental results in the configuration according to the embodiment.
【図15】従来の構成における実験結果を示す図であ
る。FIG. 15 is a diagram showing an experimental result in a conventional configuration.
(1) 圧縮機 (3) 室外熱交換器(熱源側熱交換器) (8) 冷媒配管 (36) 導出側管板 (37) 導入側管板 (42) 蓄熱熱交換器(過冷却熱交換器) (42a) 冷媒熱交換部 (42b) 蓄熱媒体熱交換部 (45) 循環配管 (48) 容器 (48a) 導出側水流通空間(蓄熱媒体導出空間) (48b) 導入側水流通空間(蓄熱媒体導入空間) (48c) 冷媒流通空間(冷媒流通空間) (49) 伝熱管 (51) 上部接続管(冷媒導出管) (52) 下部接続管(冷媒導入管) (52a) 第2室外電動膨張弁(膨張機構) (75) 濾過手段 (A) 冷媒循環回路 (B) 水循環回路 (C) 浮遊空間 (P) 循環手段 (T) 蓄熱タンク (1) Compressor (3) Outdoor heat exchanger (heat source side heat exchanger) (8) Refrigerant piping (36) Outlet tube plate (37) Inlet tube plate (42) Heat storage heat exchanger (supercooling heat exchange (42a) Refrigerant heat exchange section (42b) Heat storage medium heat exchange section (45) Circulation piping (48) Vessel (48a) Outlet water circulation space (heat storage medium circulation space) (48b) Inlet water circulation space (heat storage Medium introduction space) (48c) Refrigerant circulation space (refrigerant circulation space) (49) Heat transfer tube (51) Upper connection tube (refrigerant outlet tube) (52) Lower connection tube (refrigerant introduction tube) (52a) 2nd outdoor electric expansion Valve (expansion mechanism) (75) Filtration means (A) Refrigerant circulation circuit (B) Water circulation circuit (C) Floating space (P) Circulation means (T) Heat storage tank
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭64−75869(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) F24F 5/00 F25C 1/00 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of the front page (56) References JP-A-64-75869 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) F24F 5/00 F25C 1/00
Claims (4)
膨張機構(52a) と、過冷却熱交換器(42)の冷媒熱交換部
(42a) とが冷媒配管(8) によって冷媒の循環が可能に接
続されてなる冷媒循環回路(A) を備えているとともに、 蓄熱媒体を貯留する蓄熱タンク(T) と、蓄熱媒体を圧送
する循環手段(P) と、上記冷媒熱交換部(42a) との間で
熱交換可能な過冷却熱交換器(42)の蓄熱媒体熱交換部(4
2b) とが循環配管(45)によって蓄熱媒体の循環が可能に
接続されてなる蓄熱循環回路(B) を備え、 上記冷媒熱交換部(42a) で蒸発する冷媒と、蓄熱媒体熱
交換部(42b) を流れる液相の蓄熱媒体とを熱交換させて
該蓄熱媒体を過冷却状態まで冷却し、この蓄熱媒体を過
冷却熱交換器(42)から導出した後に、その過冷却状態を
解消して氷を生成し、該氷を蓄熱タンク(T) に回収する
ようにした氷蓄熱装置において、 上記過冷却熱交換器(42)は容器(48)を備え、該容器(48)
は、下部に膨張機構(52a) の低圧側に繋がる冷媒導入管
(52)が、側面上部に圧縮機(1) の吸入側に繋がる冷媒導
出管(51)が夫々接続されると共に、内部に鉛直方向に延
びる伝熱管(49)が収容されており、 上記蓄熱媒体熱交換部(42b) は伝熱管(49)の内部通路に
より構成される一方、冷媒熱交換部(42a) は、容器(48)
内において伝熱管(49)の周囲に形成され、且つ上記冷媒
導入管(52)及び冷媒導出管(51)に連通し、該冷媒導出管
(51)の接続位置よりも下側に気液界面を有する冷媒をほ
ぼ満液状態で流通させる冷媒流通空間(48c) により構成
されており、伝熱管(49)の内部通路を流れる蓄熱媒体
と、冷媒導入管(52)から冷媒流通空間(48c) に流入した
冷媒とが熱交換し、この冷媒流通空間(48c) で蒸発した
冷媒が冷媒導出管(51)から液滴混じりで流出するように
なっており、上記冷媒導出管(51)は、浮遊空間(C) が上記冷媒流通空
間(48c) の上部に形成されるように、冷媒流通空間(48
c) の上端位置よりも所定寸法だけ下側位置において容
器(48)に接続され、 上記浮遊空間(C) は、上記伝熱管(49)への液滴冷媒の衝
突による該伝熱管(49)の局所的な冷却を防ぐため、その
内部における液滴冷媒の速度を低下させるような所定容
積を有している ことを特徴とする氷蓄熱装置。1. A compressor (1), a heat source side heat exchanger (3),
Expansion mechanism (52a) and refrigerant heat exchange part of subcooling heat exchanger (42)
(42a) is connected to the refrigerant pipe (8) so that the refrigerant can be circulated, and the refrigerant circulation circuit (A) is connected to the refrigerant pipe (8). The heat exchange unit (4) of the supercooling heat exchanger (42) capable of exchanging heat between the circulation unit (P) and the refrigerant heat exchange unit (42a).
2b) is connected by a circulation pipe (45) so that the heat storage medium can be circulated.The refrigerant heat evaporates in the refrigerant heat exchange section (42a) and the heat storage medium heat exchange section (B). 42b) is cooled to a supercooled state by exchanging heat with the liquid-phase heat storage medium flowing through the liquid storage medium, and after the heat storage medium is led out of the supercooled heat exchanger (42), the supercooled state is eliminated. In the ice heat storage device configured to generate ice and recover the ice in the heat storage tank (T), the supercooling heat exchanger (42) includes a container (48), and the container (48)
Is a refrigerant introduction pipe connected to the low pressure side of the expansion mechanism (52a) at the bottom.
(52), a refrigerant outlet pipe (51) connected to the suction side of the compressor (1) is connected to the upper part of the side face, and a vertically extending heat transfer pipe (49) is housed therein. The medium heat exchange part (42b) is constituted by the internal passage of the heat transfer tube (49), while the refrigerant heat exchange part (42a)
Formed around the heat transfer pipe (49), and communicates with the refrigerant introduction pipe (52) and the refrigerant discharge pipe (51).
A refrigerant circulation space (48c) that allows the refrigerant having a gas-liquid interface to flow in a substantially full state below the connection position of (51), and a heat storage medium flowing through the internal passage of the heat transfer tube (49). The refrigerant flowing from the refrigerant introduction pipe (52) into the refrigerant flow space (48c) exchanges heat, and the refrigerant evaporated in the refrigerant flow space (48c) flows out of the refrigerant discharge pipe (51) with a mixture of droplets. In the refrigerant outlet pipe (51), the floating space (C) is
The coolant circulation space (48) is formed above the space (48c).
c) at a position below the upper end position by a predetermined distance.
The floating space (C) is connected to the heat transfer tube (49).
To prevent local cooling of the heat transfer tube (49) due to collision,
A predetermined volume that reduces the speed of the droplet refrigerant inside
An ice heat storage device characterized by having a product .
て蓄熱媒体が流通することを特徴とする請求項1記載の
氷蓄熱装置。2. The ice heat storage device according to claim 1, wherein the heat transfer medium flows through the heat transfer tube from the lower end to the upper end.
において冷媒流通空間(48c) の下側に蓄熱媒体導入空間
(48b) を、上側に蓄熱媒体導出空間(48a) を夫々区画形
成する上下一対の管板(36,37) を備え、伝熱管(49)は、
下端部が蓄熱媒体導入空間(48b) に、上端部が蓄熱媒体
導出空間(48a) に夫々開口しており、 冷媒導出管(51)の容器(48)の側面に対する接続位置は、
上側の管板(36)に対して所定寸法を存した下側位置に設
定されていることを特徴とする請求項1記載の氷蓄熱装
置。3. The subcooling heat exchanger (42) has a heat storage medium introduction space below the refrigerant circulation space (48c) inside the container (48).
(48b) is provided with a pair of upper and lower tube sheets (36, 37) that respectively define a heat storage medium outlet space (48a) on the upper side, and the heat transfer tube (49)
The lower end opens into the heat storage medium introduction space (48b), and the upper end opens into the heat storage medium outlet space (48a) .The connection position of the refrigerant outlet pipe (51) to the side surface of the container (48) is as follows:
The ice heat storage device according to claim 1, wherein the ice heat storage device is set at a lower position having a predetermined dimension with respect to the upper tube sheet (36).
れ込む液滴冷媒を捕集する濾過手段(75)が設けられてい
ることを特徴とする請求項1記載の氷蓄熱装置。4. The ice storage device according to claim 1, wherein the floating space (C) is provided with a filtering means (75) for collecting the droplet refrigerant flowing into the refrigerant outlet pipe (51). apparatus.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP08114721A JP3141777B2 (en) | 1996-05-09 | 1996-05-09 | Ice storage device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP08114721A JP3141777B2 (en) | 1996-05-09 | 1996-05-09 | Ice storage device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09303830A JPH09303830A (en) | 1997-11-28 |
| JP3141777B2 true JP3141777B2 (en) | 2001-03-05 |
Family
ID=14644965
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP08114721A Expired - Fee Related JP3141777B2 (en) | 1996-05-09 | 1996-05-09 | Ice storage device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3141777B2 (en) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN100385185C (en) * | 2006-05-24 | 2008-04-30 | 浙江大学 | Solution type dynamic ice making system |
| US11105543B2 (en) | 2018-07-20 | 2021-08-31 | Weller Ice, LLC | Ice machine |
-
1996
- 1996-05-09 JP JP08114721A patent/JP3141777B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH09303830A (en) | 1997-11-28 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP3141777B2 (en) | Ice storage device | |
| JPH09310894A (en) | Ice heat storage device | |
| JP3114618B2 (en) | Ice storage device | |
| JPH09324934A (en) | Refrigerant derivation structure of subcooling heat exchanger in ice heat storage device | |
| JPH09292143A (en) | Heat transfer tube structure of subcooling heat exchanger in ice heat storage device | |
| JP3082640B2 (en) | Ice storage device | |
| JP3079998B2 (en) | Ice storage device | |
| JP3294989B2 (en) | Ice storage device | |
| JP3031218B2 (en) | Heat storage device | |
| JPH09280612A (en) | Ice heat storage device | |
| JPH109623A (en) | Ice storage device | |
| JP2982688B2 (en) | Ice storage device | |
| JPH10103718A (en) | Heat transfer tube structure of supercooled water generating heat exchanger | |
| JP3087629B2 (en) | Ice storage device | |
| JPH09303832A (en) | Ice making equipment | |
| JPH09318105A (en) | Heat transfer tube internal structure of subcooling heat exchanger in ice storage device | |
| JPH09287784A (en) | Ice heat storage device | |
| JP2795070B2 (en) | Ice making equipment | |
| JPH09280704A (en) | Ice heat storage device | |
| JP3104592B2 (en) | Ice storage device | |
| JPH1089882A (en) | Refrigerant introduction structure of subcooling heat exchanger in ice storage device | |
| JPH09280613A (en) | Ice heat storage device | |
| JPH09280703A (en) | Ice heat storage device | |
| JP3008925B2 (en) | Refrigeration equipment | |
| JP2745975B2 (en) | Ice making equipment |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20000613 |
|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20001121 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20071222 Year of fee payment: 7 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081222 Year of fee payment: 8 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |