JP3867114B2 - Outer fusion heat storage tank and heat storage air conditioner using the same - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、外融式蓄熱槽およびそれを用いた蓄熱式空気調和機に係り、特に、冬季の暖房運転時における立ち上げ時間の短時間化に好適な外融式蓄熱槽およびそれを用いた蓄熱式空気調和機に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
電力料金の安い夜間に電気エネルギーを熱エネルギーに変換して蓄熱し、蓄熱されたエネルギーを昼間に利用する蓄熱装置や、この蓄熱装置を利用した蓄熱式空気調和機が採用されている。
【0003】
前記蓄熱装置は、たとえば、特開平7−174369号公報に開示されているように、低温のブラインが供給される伝熱管が氷蓄熱水槽内に多層状に配設され、氷蓄熱槽の下部に、水槽内の伝熱管の周囲に生成した氷と熱交換した冷水を空調機側に送り出す冷水配管が接続され、氷蓄熱水槽の上部に空気調和機からの戻り水を水槽内に送り込む戻り水送り管が接続されたスタティック型の氷蓄熱装置において、氷蓄熱槽内の上記戻り水送り管の先端部に、戻り水を噴出する複数の分流穴が穿設された分流管を接続し、この分流管に接続され、上記分流穴からの噴流によって水槽内に引き起こされた渦流の停滞区域に延設した構成としている。
【0004】
そして、伝熱管の周囲に生成した氷を均一に溶かし、安定した温度の冷水を空気調和機側に供給することができるようにしている。
【0005】
このような氷蓄熱装置を用いた空気調和機においては、夏季には、夜間に氷蓄熱槽内の水を凍らせて冷熱を蓄え、蓄えられた冷熱を昼間の冷房に使用し、冬季には、氷蓄熱槽内の水を加熱して温熱を蓄え、蓄えられた温熱を昼間の暖房に利用している。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
たとえば、上記のような氷蓄熱装置を利用して冬季に暖房を行う場合、暖房開始時には空気調和機の室内ユニット内が室内の空気と同じ温度まで冷えているため、室内ユニットの起動時に冷風が吹き出し室内の空気を攪拌するため、暖房運転を開始したにもかかわらず、さらに室内が冷え込む感じを与え不快感を与えることがある。
【0007】
上記の事情に鑑み、本発明の目的は、暖房運転開始時の冷風の吹き出しをなくし、快適な運転ができるようにした外融式蓄熱槽およびそれを用いた蓄熱式空気調和機を提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため、本発明の外融式蓄熱槽は、熱源機と、熱源機に接続された水ーブライン熱交換器と、蓄熱媒体としての水を蓄える蓄熱槽と、前記熱源機に接続され、かつ、蓄熱槽内に配置された蓄熱熱交換器と、前記熱源機と水ーブライン熱交換器の間、および熱源機と蓄熱熱交換器の間でブラインを循環させるブラインポンプと、それぞれ電動二方向弁を介して前記蓄熱槽に接続された複数の負荷設備と、前記蓄熱槽内の水を前記蓄熱槽と負荷設備の間で循環させる水ポンプと、前記蓄熱槽内の水を循環させる循環ポンプとを設け、前記循環ポンプの吐出側の配管を分岐し、分岐された一方を前記水ポンプと前記電動二方向弁との間に接続した。
【0009】
また、本発明の蓄熱式空気調和機は、熱源機と、熱源機に接続された水ーブライン熱交換器と、水を蓄える蓄熱槽と、前記熱源機に接続され、かつ、蓄熱槽内に配置された蓄熱熱交換器と、前記熱源機と水ーブライン熱交換器の間、および熱源機と蓄熱熱交換器の間でブラインを循環させるブラインポンプと、それぞれ電動二方向弁を介して前記蓄熱槽に接続された複数の空気調和機の室内ユニットと、前記蓄熱槽内の水を前記蓄熱槽と各室内ユニットの間で循環させる水ポンプと、前記蓄熱槽内の水を循環させる循環ポンプとを設け、前記循環ポンプの吐出側の配管を分岐し、分岐された一方を前記水ポンプと前記電動二方向弁との間に接続した。
【0010】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図1ないし図4は、本発明の実施の形態を示すもので、図1は、本発明による外融式蓄熱槽を用いた蓄熱式空気調和機の配管系統図、図2は、図1に示す蓄熱式空気調和機における蓄熱時のブラインの流れを示す配管系統図、図3は、図1に示す蓄熱式空気調和機における冷暖房運転時のブラインおよび水の流れを示す配管系統図、図4は、図1に示す蓄熱式空気調和機における暖房運転開始時のブラインおよび水の流れを示す配管系統図である。
【0011】
同図において、1は熱源機。2は電動二方向弁で、熱源機1に接続されている。3は水ーブライン熱交換器で、電磁二方向弁2に接続されている。4は電磁二方向弁で、前記熱源機1に前記電磁二方向弁2と並列に接続されている。5は蓄熱槽で、内部に水を蓄えている。6は蓄熱熱交換器で、前記蓄熱槽5内に配置され、前記電磁二方向弁4に接続されている。7はブラインポンプで、前記水ーブライン熱交換器3と蓄熱熱交換器6からの戻り配管の合流点と熱源機1の間に接続されている。
【0012】
8は電磁三方混合弁で、前記蓄熱槽5に接続されている。9は水ポンプで、前記電磁三方混合弁8に接続されている。10、11は電磁二方向弁。12、13は室内ユニットで、それぞれ電磁二方向弁10、11と直列に接続されている。前記電磁二方向弁10、11と室内ユニット12、13は、前記水ポンプ9と水ーブライン熱交換器3の間に並列に接続されている。14は電磁二方向弁で、前記水ーブライン熱交換器3と電磁三方混合弁8の間に接続されている。15はヘッダで、前記蓄熱槽5内に水中に位置するように配置され、前記水ーブライン熱交換器3と電磁二方向弁14の間に接続されている。
【0013】
16は循環ポンプで、前記蓄熱槽5に接続されている。17は電磁二方向弁で、前記循環ポンプ16の吐出側で分岐された配管の一方に接続されている。18はヘッダで、前記蓄熱槽5内に配置され、前記電磁二方向弁17に接続されている。19は電磁二方向弁で、前記循環ポンプ16の吐出側で分岐された配管の他方と前記水ポンプ9の吐出側の配管の間に接続されている。
【0014】
このような構成で、蓄熱時には、電磁二方向弁2、19を閉め、電磁二方向弁4、17を開いた状態で、熱源機1、ブラインポンプ7および循環ポンプ16を作動させる。
【0015】
すると、図2に実線で示すように、熱源機1から吐出されたブラインは、電磁二方向弁4、蓄熱熱交換器6を通り、蓄熱槽5内の水と熱交換された後ブラインポンプ7により熱源機1に戻される。このとき、熱源機1から吐出されるブラインが冷熱であれば、蓄熱槽5内の水を凍らせることができる。また、熱源機1から吐出されるブラインが温熱であれば、蓄熱槽5内の水を加熱することができる。
【0016】
一方、蓄熱槽5内の水は、蓄熱槽5の底部から循環ポンプ16により汲み出され、電磁二方向弁17を通して蓄熱槽5の上部の水中に配置されたヘッダ18から蓄熱槽5内に吐出される。このようにして、蓄熱槽5内の水を循環させることにより、蓄熱槽5内の水の温度分布を均一にすることができる。
【0017】
冷暖房運転時には、電磁二方向弁4、19を閉め、電磁二方向弁2、10、11、14、17、電磁三方混合弁8を開き、熱源機1、ブラインポンプ7、水ポンプ9および循環ポンプ16を作動させる。
【0018】
すると、図3に実線で示すように、熱源機1から吐出されたブラインは、水ーブライン熱交換器3を通りブラインポンプ7により熱源機1に戻される。また、循環ポンプ16により汲み出された水はヘッダ18から蓄熱槽5に戻される。
【0019】
電磁二方向弁8を通して水ポンプ9で汲み出された水は、電磁二方向弁10、11を通して室内ユニット12、13に供給される。この室内ユニット12、13で室内空気と熱交換され室内の冷暖房を行う。熱交換された水は、水ーブライン熱交換器3に流入して、熱源機1から水ーブライン熱交換器3に送り込まれたブラインとの間で熱交換され再び冷水もしくは温水となる。
【0020】
水ーブライン熱交換器3で熱交換された水の一部は、電磁三方混合弁8を通して蓄熱槽5から汲み出された水と混合され再び室内ユニット12、13に送られる。また、水ーブライン熱交換器3で熱交換された水の他の一部は、蓄熱槽5内に送り込まれ、ヘッダ15から蓄熱槽5内の水中に噴出される。
【0021】
前記のようにして、蓄熱および冷暖房運転が行われるが、特に、暖房運転の開始時には、たとえば、電磁二方向弁2、11、14、17と電磁三方混合弁8を閉め、電磁二方向弁4、10、19を開き、熱源機1、ブラインポンプ7および循環ポンプ16を作動させる。
【0022】
すると、図4に実線で示すように、熱源機1から吐出されたブラインは、電磁二方向弁4、蓄熱熱交換器6を通り、蓄熱槽5内の水と熱交換された後ブラインポンプ7により熱源機1に戻される。また、循環ポンプ16により汲み出された水は、電磁二方向弁19、10を通り室内ユニット12に流入して、室内ユニット12内を暖める。
【0023】
循環ポンプ16が作動を開始してから一定時間経過した後、各電磁二方向弁2、4、10、11、14、17、19、電磁三方混合弁8を図3の状態に切り替えて、室内ユニット12の運転を開始する。
【0024】
一方、室内ユニット12を温めた水は、水ーブライン熱交換器3に流入して、熱源機1から水ーブライン熱交換器3に送り込まれたブラインとの間で熱交換され再び温水となる。
【0025】
そして、水ーブライン熱交換器3で熱交換された水の一部は、電磁三方混合弁8を通して蓄熱槽5から汲み出された水と混合され再び室内ユニット12、13に送られる。また、水ーブライン熱交換器3で熱交換された水の他の一部は、蓄熱槽5内に送り込まれ、ヘッダ15から蓄熱槽5内の水中に噴出される。
【0026】
このように、暖房運転開始時に循環ポンプ16から吐出された温水を室内ユニット12に送り、室内ユニット12内を暖めた後、室内ユニット12を作動させることにより、暖房開始時に室内ユニット12から冷風が吹き出されるのを防止して快適な暖房運転を行うことができる。
【0027】
特に、タイマー設定などにより自動的に運転を開始する場合、室内ユニットの運転開始より所定の時間だけ早く予熱運転を開始することにより、より快適な暖房環境を得ることができる。
【0028】
【発明の効果】
以上述べたごとく、本願発明によれば、予熱が必要な負荷、たとえば、空気調和機の室内ユニットの暖房運転開始時に、冷風の吹き出しを防止して、快適な暖房運転を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による外融式蓄熱槽を用いた蓄熱式空気調和機の配管系統図。
【図2】図1に示す蓄熱式空気調和機における蓄熱時のブラインの流れを示す配管系統図。
【図3】図1に示す蓄熱式空気調和機における冷暖房運転時のブラインおよび水の流れを示す配管系統図。
【図4】図1に示す蓄熱式空気調和機における暖房運転開始時のブラインおよび水の流れを示す配管系統図。
【符号の説明】
1…熱源機、3…水ーブライン熱交換器、5…蓄熱槽、6…蓄熱熱交換器、 7…ブラインポンプ、2、4、10、11、14、17、19…電動二方向弁、12、13…室内ユニット、9…水ポンプ、16…循環ポンプ。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an outer fusion heat storage tank and a heat storage air conditioner using the same, and more particularly to an outer fusion heat storage tank suitable for shortening the start-up time during heating operation in winter and the same. The present invention relates to a heat storage type air conditioner.
[0002]
[Prior art]
A heat storage device that converts electric energy into heat energy to store heat at night when the power rate is cheap and uses the stored energy in the daytime, and a heat storage air conditioner that uses this heat storage device are adopted.
[0003]
In the heat storage device, for example, as disclosed in JP-A-7-174369, heat transfer tubes to which low-temperature brine is supplied are arranged in a multilayer shape in an ice heat storage water tank, and in the lower part of the ice heat storage tank. A chilled water pipe that sends chilled water exchanged with ice generated around the heat transfer pipe in the water tank to the air conditioner is connected to the upper part of the ice heat storage water tank, and the return water feed that sends the return water from the air conditioner into the water tank In a static ice storage device connected to a pipe, a branch pipe having a plurality of branch holes for ejecting return water is connected to the tip of the return water feed pipe in the ice storage tank. It is connected to a pipe, and is configured to extend to a stagnant area of vortex induced in the water tank by the jet from the diversion hole.
[0004]
And the ice produced | generated around the heat exchanger tube is melt | dissolved uniformly, and it enables it to supply the cold water of the stable temperature to the air conditioner side.
[0005]
In an air conditioner using such an ice heat storage device, in summer, the water in the ice heat storage tank is frozen at night to store cold energy, and the stored cold energy is used for daytime cooling. The water in the ice heat storage tank is heated to store heat, and the stored heat is used for daytime heating.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
For example, when heating in winter using the ice heat storage device as described above, the indoor unit of the air conditioner is cooled to the same temperature as the indoor air at the start of heating. Since the air in the blowout room is agitated, the room may be further cooled and uncomfortable even though the heating operation is started.
[0007]
In view of the above circumstances, an object of the present invention is to provide an outer-melting type heat storage tank that eliminates the blowing of cold air at the start of heating operation and that can be operated comfortably, and a heat storage type air conditioner using the same. It is in.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above-mentioned object, an external fusion heat storage tank of the present invention includes a heat source unit, a water-brine heat exchanger connected to the heat source unit, a heat storage tank for storing water as a heat storage medium, and the heat source unit. A heat storage heat exchanger connected and disposed in the heat storage tank, a brine pump for circulating brine between the heat source unit and the water-brine heat exchanger, and between the heat source unit and the heat storage heat exchanger, respectively. A plurality of load equipment connected to the heat storage tank via an electric two-way valve, a water pump for circulating water in the heat storage tank between the heat storage tank and the load equipment, and circulating water in the heat storage tank and a circulation pump for providing branches a discharge side pipe of the circulation pump to connect one which is branched between the front Kisui pump the electric two-way valve.
[0009]
The heat storage air conditioner of the present invention is a heat source unit, a water-brine heat exchanger connected to the heat source unit, a heat storage tank for storing water, connected to the heat source unit, and disposed in the heat storage tank. Heat storage heat exchanger, a brine pump for circulating brine between the heat source device and the water-brine heat exchanger, and between the heat source device and the heat storage heat exchanger, and the heat storage tank via an electric two-way valve, respectively. A plurality of air conditioner indoor units connected to each other, a water pump for circulating water in the heat storage tank between the heat storage tank and each indoor unit, and a circulation pump for circulating water in the heat storage tank provided, branched piping on the discharge side of the circulation pump to connect one which is branched between the front Kisui pump and the electric two-way valve.
[0010]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
1 to 4 show an embodiment of the present invention. FIG. 1 is a piping system diagram of a regenerative air conditioner using an external fusion heat storage tank according to the present invention, and FIG. FIG. 3 is a piping system diagram showing a flow of brine during heat storage in the regenerative air conditioner shown, and FIG. 3 is a piping system diagram showing a flow of brine and water during the cooling / heating operation in the heat storage air conditioner shown in FIG. These are the piping system diagrams which show the flow of the brine and water at the time of the heating operation start in the thermal storage type air conditioner shown in FIG.
[0011]
In the figure, 1 is a heat source machine. An electric two-
[0012]
An electromagnetic three-
[0013]
A
[0014]
With this configuration, at the time of heat storage, the
[0015]
Then, as shown by a solid line in FIG. 2, the brine discharged from the
[0016]
On the other hand, the water in the
[0017]
During the cooling / heating operation, the electromagnetic two-
[0018]
Then, as shown by a solid line in FIG. 3, the brine discharged from the
[0019]
Water pumped by the
[0020]
A part of the water heat-exchanged in the water-
[0021]
As described above, heat storage and cooling / heating operations are performed. In particular, at the start of heating operation, for example, the electromagnetic two-
[0022]
Then, as shown by a solid line in FIG. 4, the brine discharged from the
[0023]
After a certain time has elapsed since the
[0024]
On the other hand, the water that warms the
[0025]
A part of the water heat-exchanged in the water-
[0026]
As described above, the warm water discharged from the
[0027]
In particular, when the operation is automatically started by setting a timer or the like, a more comfortable heating environment can be obtained by starting the preheating operation a predetermined time earlier than the operation start of the indoor unit.
[0028]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, it is possible to perform a comfortable heating operation by preventing the blowing of cold air at the start of a heating operation of a load that requires preheating, for example, an indoor unit of an air conditioner.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a piping system diagram of a regenerative air conditioner using an external fusion heat storage tank according to the present invention.
FIG. 2 is a piping diagram showing the flow of brine during heat storage in the heat storage type air conditioner shown in FIG.
FIG. 3 is a piping diagram showing the flow of brine and water during the cooling / heating operation in the regenerative air conditioner shown in FIG. 1;
4 is a piping system diagram showing the flow of brine and water at the start of heating operation in the regenerative air conditioner shown in FIG. 1;
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
Claims (2)
Priority Applications (1)
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| JP15201799A JP3867114B2 (en) | 1999-05-31 | 1999-05-31 | Outer fusion heat storage tank and heat storage air conditioner using the same |
Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|---|---|
| JP15201799A JP3867114B2 (en) | 1999-05-31 | 1999-05-31 | Outer fusion heat storage tank and heat storage air conditioner using the same |
Publications (2)
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Family Applications (1)
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Country Status (1)
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