WO2000033002A1

WO2000033002A1 - Refrigerator

Info

Publication number: WO2000033002A1
Application number: PCT/JP1999/006666
Authority: WO
Inventors: Hiromune Matsuoka; Osamu Tanaka; Masahiro Honda; Takuya Kotani
Original assignee: Daikin Industries Ltd
Current assignee: Daikin Industries Ltd
Priority date: 1998-12-01
Filing date: 1999-11-30
Publication date: 2000-06-08
Anticipated expiration: 2001-06-01
Also published as: CN1120968C; CN1294672A; KR20010074725A; JP2000171117A; AU1412300A; KR100381634B1; CN2409462Y; JP3087745B2

Description

明細

技術分野

本発明は、冷凍装置に関し、特に、 2つの異なる温度で凝縮させる冷凍装置に係るものである。背景技術

従来より、冷凍装置としては、特開平 3— 2 8 6 7 2号公報に開示されているように、蓄熱式の空気調和装置がある。この空気調和装置は、圧縮機と室外熱交換器と室外膨張弁と室内膨張弁と室内熱交換器とが順に接続されたメイン通路を備える一方、蓄熱槽に収納されて蓄熱媒体と冷媒との間で熱交換する蓄熱用熱交換器を備えている。そして、上記空気調和装置は、蓄熱を利用しない通常冷房運転や蓄熱を利用した蓄熱冷房運転などを行うように構成されている。

この通常冷房運転においては、圧縮機から冷媒が室外熱交換器で凝縮した後、室内膨張弁で減圧し、室内熱交換器で蒸発して圧縮機に戻る循環を行う。

また、蓄熱冷房運転の 1態様においては、圧縮機から冷媒が蓄熱用熱交換器で凝縮した後、室内膨張弁で減圧し、室内熱交換器で蒸発して圧縮機に戻る循環を行う。

また、蓄熱冷房運転の他の態様においては、圧縮機から冷媒が室外熱交換器で凝縮した後、蓄熱用熱交換器で過冷却され、その後、室内膨張弁で減圧し、室内熱交換器で蒸発して圧縮機に戻る循環を行う。

このように、上記空気調和装置では、蓄熱の利用によって、凝縮温度の低下や冷媒の過冷却の増大を図り、冷房能力の拡大を図るようにしている。一解決課題一

上述した空気調和装置においては、蓄熱用熱交換器で冷熱を必ずしも有効に利用しているとは限らないという問題がある。そこで、 2温度凝縮を行うようにした空気調和装置が提案されている。

この空気調和装置においては、 2台の圧縮機が設けられている。そして、第 1圧縮機が室外熱交換器に接続され、第 2圧縮機が蓄熱用熱交換器に接続されている。上記第 1圧縮機から吐出した冷媒は室外熱交換器に凝縮して液冷媒になる一方、第 2圧縮機から吐出した冷媒は蓄熱用熱交換器で凝縮して液冷媒になる。その後、両液冷媒は、合流した後、室内膨張弁で減圧し、室内熱交換器で蒸発して圧縮機に戻る。

しかしながら、上記空気調和装置では、冷媒を室外熱交換器と蓄熱用熱交換器とにおいて凝縮させた後に合流させるようにしているため、冷媒の過冷却度が小さくなる。つまり、上記室外熱交換器の出口の冷媒温度は高く、蓄熱用熱交換器の出口の冷媒温度は低いことから、両冷媒を混合すると、過冷却度が小さくなり、冷房能力を十分に向上させることができないという問題があつた。

本発明は、斯かる点に鑑みて成されたもので、凝縮温度の異なる 2台の熱交換器を有効に利用し、冷媒の過冷却度の低下を抑制して能力の拡大を図ることを目的とするものである。発明の開示

本発明は、第 1熱交換器（23) からの液冷媒と第 2圧縮機（31) からのガス冷媒とをそれぞれ分流した後に合流し、第 2熱交換器（32) に供給するようにしたものである。

具体的に、図 1に示すように、第 1の解決手段は、第 1圧縮機（21) と第 1熱交換器（23) とを有する第 1冷媒通路（20) と、第 2圧縮機（31) と第 2熱交換器 (32) とを有する第 2冷媒通路（30) と、膨張機構（E4) と第 3熱交換器（42) とを有する第 3冷媒通路（40) とが接続された冷凍回路（1R) を備えている。そして、上記第 1圧縮機（21) から吐出した冷媒が第 1熱交換器（23) で凝縮した後、第 2 圧縮機（31) から吐出した冷媒と合流し、合流後の冷媒が第 2熱交換器（32) において上記第 1熱交換器（23) より低温で凝縮した後、膨張機構（E4) で減圧し、第 3熱交換器（42) で蒸発して第 1圧縮機（21) 及び第 2圧縮機（31) に戻る冷媒循環を少なくとも行う冷凍装置を対象としている。更に、上記第 2熱交換器（32) が複数のパスを備えている。加えて、上記冷凍回路（1R) は、上記冷媒循環時に、第 1熱交換器（23) で凝縮した冷媒と、第 2圧縮機（31) から吐出した冷媒とをそれそれ複数に分流した後、それぞれ合流させ、合流した冷媒が上記第 2熱交換器（32) の各パスに流れるように構成されている。

また、第 2の解決手段は、上記第 1の解決手段において、冷凍回路（1R) の第 1冷媒通路（20) は、第 1熱交換器（23) で凝縮した冷媒を減圧した後に分流させるように膨張機構（E9) を備えた構成している。

また、第 3の解决手段は、上記第 1の解決手段において、第 1熱交換器（23) は空気熱交換器であり、第 2熱交換器（32) は水熱交換器である構成としている。

また、第 4の解決手段は、上記第 1の解決手段において、第 2熱交換器（32) は、蓄熱槽（11 ) に収納されて該蓄熱槽（11) の冷熱で冷媒を凝縮するように構成されたものである。上記第 1の解決手段では、先ず、第 1圧縮機（21) 及び第 2圧縮機（31) を駆動すると、該第 1圧縮機（21) から吐出した高圧ガス冷媒は、第 1熱交換器（23) に流れる。該第 1熱交換器（23) において、ガス冷媒は、凝縮して液冷媒となる。特に、第 3の解決手段では、第 1熱交換器（23) が空気熱交換器であるので、ガス冷媒は、空気と熱交換して凝縮する。その後、上記液冷媒は、複数に分流されるが、第 2の解決手段では、分流される前に膨張機構（E9) で减圧される。

続いて、上記分流された液冷媒は、第 2圧縮機（31) から吐出した高圧ガス冷媒も複数に分流されるので、上記液冷媒とガス冷媒とは、それぞれ合流して二相冷媒と成り、この二相冷媒が第 2熱交換器（32) の各パスを流れる。上記二相冷媒は、第 4の解決手段では、第 2熱交換器（32 ) が蓄熱槽（11) に収納されているので、蓄熱槽（11) の蓄熱媒体と熱交換して凝縮し、液冷媒となって第 3冷媒通路（40) れ。その後、上記液冷媒は、膨張機構（E4) で減圧した後、第 3熱交換器（42) で蒸発してガス冷媒となる。その後、該ガス冷媒は、第 1圧縮機（21 ) 及び第 2圧縮機（31) に戻る。この冷媒循環を繰り返す。 —発明の効果一

したがって、本発明によれば、第 1熱交換器（23) で凝縮した液冷媒と第 2圧縮機（31) から吐出したガス冷媒とをそれぞれ分流した後に合流させて第 2熱交換器（32) に流すようにしたために、冷媒の過冷却度を十分に確保することができるので、冷房等の能力の向上を確実に図ることができる。

特に、上記液冷媒とガス冷媒とを分流して合流するので、該液冷媒とガス冷媒とをほぼ均等な割合に分配して第 2熱交換器（32) の各パスに供給するすることがでぎる。

つまり、上記液冷媒とガス冷媒とを合流した後に分流しょうとすると、各分流後の冷媒は、液とガスとの割合が大きく異なり、例えば、液冷媒のみが流れるパスゃガス冷媒のみが流れるパスが生じる。この結果、例えば、蓄熱槽（11) の氷全体を均等に融解することができない。

これに対し、本発明では、第 2熱交換器（32) の各パスにおける液冷媒とガス冷媒との割合をほぼ等しくすることができるので、氷が均等に融解され、蓄熱利用の効率を向上させることができる。同時に、上記第 2熱交換器（32) の各パスにおける冷媒過冷却度がほぼ等しくすることができるので、冷媒全体の過冷却度を大きくすることができ、より能力の向上を図ることができる。

また、液冷媒は、分流前に減圧するようにすると、分流後に減圧する場合に比して、 1つの膨張機構（E9) で減圧することができる。この結果、部品点数の増大を防止することができる。

また、上記第 2熱交換器（32) が蓄熱槽（11) に収納され、合流後の冷媒を第 2熱交換器（32) で凝縮する場合、蓄熱槽（11) の冷熱を効率よく利用することができるので、消費電力のピークを確実にシフ卜することができる。図面の簡単な説明

図 1は、本発明の実施形態を示す冷媒回路図である。

図 2は、液冷媒とガス冷媒との合流部を示す配管構造図である。

図 3は、冷房時の蓄熱運転における冷媒循環方向を示す冷媒回路図である。図 4は、冷房時の高負荷運転における冷媒循環方向を示す冷媒回路図である。図 5は、高負荷運転の冷媒特性を示すモリエル線図である。

図 6は、高負荷運転の冷媒特性の比較例を示すモリエル線図である。

図 7は、冷房時の低負荷運転における冷媒循環方向を示す冷媒回路図である。図 8は、暖房時の通常運転における冷媒循環方向を示す冷媒回路図である。図 9は、暖房時の蓄熱運転における冷媒循環方向を示す冷媒回路図である。図 1 0は、暖房時の利用運転における冷媒循環方向を示す冷媒回路図である。発明を実施するための最良の形態

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。

図 1に示すように、本実施形態の空気調和装置（10) は、蓄熱槽（11) を備えた冷凍装置であって、複数の室内機（12 , 12 , …）を備えたマルチ型に構成されている。

上記空気調和装置（10) は、第 1冷媒通路（20) と第 2冷媒通路（30) と第 3 冷媒通路（40) とを有する冷凍回路 ( 1R) を備えている。更に、該冷凍回路（1R) が、第 1冷媒通路（20) と第 3冷媒通路（⁴0) とより成るメイン回路（1M) を備えている。

上記第 1冷媒通路（20) は、第 1圧縮機（21) の吐出側から三方切換弁（22) と室外熱交換器（23) と室外膨張弁（E2) と第 1開閉弁（S2) とが直列に冷媒配管 (24) によって接続されて構成されている。そして、上記室外熱交換器（23) は、第 1熱交換器であって、空気熱交換器で構成されている。

上記第 3冷媒通路（40) には、複数の室内機（12， 12 , …）が互いに並列に接続されている。そして、該第 3冷媒通路（40) は、複数の室内機（12 , 12 , …）に対して三方切換弁（41) が直列に接続されて構成されている。該室内機（12) は、膨張機構である室内膨張弁（E4) と第 3熱交換器である室内熱交換器（42) とが直列に接続されて構成されている。上記室内膨張弁（E4) と室内熱交換器（42) と三方切換弁（41) とが冷媒配管（43) によって接続されている。

上記第 3冷媒通路（40) における室内膨張弁（E4) 側の一端は、第 1冷媒通路 (20) における第 1開閉弁（S2) 側の一端に接続され、第 3冷媒通路（40) における三方切換弁（41) 側の一端は、第 1圧縮機（21) の吸込み側に接続されている。そして、上記第 1冷媒通路（20) と第 3冷媒通路（40) によって閉回路のメイン回路（1M) が構成されている。

上記第 2冷媒通路（30) は、第 2圧縮機（31) の吐出側から第 2開閉弁（S3) と蓄熱用熱交換器（32) と蓄熱用膨張弁（E3) とが直列に冷媒配管（33) によって接続されて構成されている。そして、上記第 2圧縮機（31) の吸込み側は、第 3冷媒通路（40) に接続され、第 2冷媒通路（30) における蓄熱用膨張弁（E3) 側の一端は、第 1冷媒通路 (20) と第 3冷媒通路（40) との連結点 Xに接続されている。

上記蓄熱用熱交換器（32 ) は、第 2熱交換器であって、水等の蓄熱媒体が貯留された蓄熱槽（11) に収納され、凝縮温度が室外熱交換器（23) よりも低くなる水熱交換器で構成されている。該蓄熱槽（11) には、水やブラインなどの蓄熱媒体が貯留されている。一方、上記蓄熱用熱交換器（32) は、図示しないが、冷媒が流れる複数のパスを備え、熱交換器表面に氷を生成して蓄熱槽（11) に冷熱を蓄える一方、温水を生成して蓄熱槽 ( 11) に温熱を蓄えるように構成されている。

上記第 1冷媒通路（20) の第 1圧縮機（21) の吐出側と第 2冷媒通路（30) の第 2圧縮機（31) の吐出側との間には連結配管（50) が接続され、該連結配管（50) には第 3開閉弁（S5) が設けられている。

上記第 1冷媒通路（20) の三方切換弁（22) には吸入配管（60) の一端が接続され、該吸入配管（60) の他端は、第 3冷媒通路（40) における両圧縮機（21， 31) の吸込み側に接続されている。そして、上記三方切換弁（22) は、室外熱交換器（23) を両圧縮機（21 , 31) の吐出側と吸込み側の何れかに連通させるように構成されている。

上記第 3冷媒通路（40) の三方切換弁（41) には高圧配管（70) の一端が接続され、該高圧配管（70) の他端は、上記第 2冷媒通路（30) の第 2圧縮機（31) と第 2開閉弁（S3) との間に接続されている。

上記第 2冷媒通路（30) の第 2開閉弁（S3) と蓄熱用熱交換器（32) との間には低圧配管（80) の一端 Yが接続され、該低圧配管（80) は第 4開閉弁（S8) を備え、他端が第 3冷媒通路（40) の三方切換弁（41) と両圧縮機（21 , 31) の吸込み側との間に接続されている。

上記第 1冷媒通路（20) における室外膨張弁（E2) と第 1開閉弁（S2) との間には分岐配管（90) が分岐されている。該分岐配管（90) は膨張機構である分岐膨張弁（E9) が設けられると共に、上記第 2冷媒通路（30) における蓄熱用熱交換器 (32) と低圧配管（80) の連結点 Yとの間に接続されている。

上記第 1冷媒通路（20) の分岐配管（90) における第 2冷媒通路（30) の接続端部（図 1の L部分）は、図 2に示すように、分流管（9a) が設けられている。該分流管（9a) は、複数の冷媒管（9b， 9b, …）が接続され、室外熱交換器（23) からの冷媒を複数に分流してレ、る。

一方、上記第 2冷媒通路（30) における第 1冷媒通路（20) の分岐配管（90) の接続部（図 1の L部分）は、図 2に示すように、ヘッダ（3a) が設けられている。該ヘッダ（3a) は、複数の冷媒管（3b， 3b, …）が接続され、第 2圧縮機（31) からの冷媒を複数に分流している。上記分流管（9a) の冷媒管（9b, 9b, …）がへッダ（3a) の冷媒管（3b， 3b , …）に接続され、該ヘッダ（3a) の冷媒管（3b, 3b, …）が蓄熱用熱交換器（32) の各パスに接続されている。つまり、上記各冷媒管（9b， 3b, …）は、室外熱交換器（23) からの液冷媒と第 2圧縮機（31) からのガス冷媒とを分流した後に合流させている。

そして、上記冷凍回路（1R) は、少なくとも、冷房運転時に蓄熱を利用した高負荷運転を行う他、冷房運転時に、蓄熱を利用した低負荷運転と冷熱を蓄える蓄熱運転を行い、暖房運転時には、蓄熱を利用しない通常運転と蓄熱を利用した利用運転と温熱を蓄える蓄熱運転と行うように構成されている。一空調動作一

次に、上述した空気調和装置（10) の運転動作について運転状態毎に説明する。一冷房時の蓄熱運転一

先ず、蓄熱運転は、図 3に示すように、 2つの三方切換弁（22， 41 ) が図 3の実線側に切り換わり、第 1開閉弁（S2) が開状態に、第 2開閉弁（S3) が閉状態に、第 3開閉弁（S5) が開状態に、第 4開閉弁（S8) が開状態に切り換わり、室外膨張弁（E2) が全開状態に、分岐膨張弁（E9) 及び室内膨張弁（E4) が全閉状態に、蓄熱用膨張弁（E3) が所定の開度に調整される。

この状態において、第 1圧縮機（21) 及び第 2圧縮機（31) を駆動する。該第 1圧縮機（21) 及び第 2圧縮機 (31) から吐出した高圧ガス冷媒は、合流し、三方切換弁（22) を通って室外熱交換器（23) に流れる。該室外熱交換器（23) において、ガス冷媒は、室外空気と熱交換して凝縮し、液冷媒となる。この液冷媒は、室外膨張弁（E2) を通り、分岐配管（90) を流れることなく、第 1開閉弁（S2) を通り、連結点 Xを通って第 2冷媒通路（30) に流れる。

その後、上記液冷媒は、蓄熱用膨張弁（E3)で減圧した後、蓄熱用熱交換器（32) で蒸発して蓄熱媒体を冷却し、ガス冷媒となる。その後、該ガス冷媒は、低圧配管（80) を流れ、第 1圧縮機（21) 及び第 2圧縮機 (31) に戻る。この冷媒循環を繰り返し、熱交換器表面に氷を生成し、冷熱を蓄熱槽 ( 11) に蓄える。

一冷房時の高負荷運転一

この高負荷運転は、上述した蓄熱を利用した冷房運転であり、図 4に示すように、本願発明の最も特徴する運転態様である。該高負荷運転においては、 2つの三方切換弁（22 , 41) が図 4の実線側に切り換わり、第 1開閉弁（S2) が閉状態に、第 2開閉弁（S3) が開状態に、第 3開閉弁（S5) が閉状態に、第 4開閉弁（S8) が閉状態に切り換わり、室外膨張弁（E2) 及び蓄熱用膨張弁（E3) が全開状態に、分岐膨張弁（E9) 及び室内膨張弁（E4) が所定の開度に調整される。先ず、第 1圧縮機（21) 及び第 2圧縮機 (31) を駆動する。該第 1圧縮機（21) から吐出した高圧ガス冷媒は、三方切換弁（22) を通って室外熱交換器（23) に流れる。該室外熱交換器（23) において、ガス冷媒は、室外空気と熱交換して凝縮し、液冷媒となる。この第 1冷媒通路（20) の液冷媒は、室外膨張弁（E2) を通り、分岐配管（90) に流れ、分岐膨張弁（E9) で所定圧に減圧されて分流管（9a) に流れる。

一方、上記第 2圧縮機（31) から吐出した高圧ガス冷媒は、第 2開閉弁（S3) を通ってヘッダ（3a) に流れる。

上記第 1冷媒通路（20) の液冷媒は、分流管（9a) で各冷媒管（9b , 9b, ···) に分流される。また、第 2冷媒通路（30) のガス冷媒は、ヘッダ（3a) で各冷媒管 (3b, 3b, ···) に分流される。その後、上記液冷媒とガス冷媒とは、各冷媒管（9b， 3b, ···) 毎に合流して二相冷媒と成り、蓄熱用熱交換器（32) の各パスを流れる。上記二相冷媒は、蓄熱用熱交換器（32) で蓄熱媒体と熱交換して凝縮し、液冷媒となって蓄熱用膨張弁（E3) を通り、第 3冷媒通路 (40) に流れる。

続いて、上記液冷媒は、各室内機（12) を流れ、室内膨張弁（E4) で減圧した後、室内熱交換器（42) で蒸発してガス冷媒となる。その後、該ガス冷媒は、三方切換弁（41) を通り、第 1圧縮機（21) 及び第 2圧縮機（31) に戻る。この冷媒循環を繰り返し、室内を冷房する。

上述した冷媒循環の冷媒特性を図 5のモリエル線図で説明する。

先ず、 A点で高圧ガス冷媒が第 1圧縮機 (21) から吐出し、該高圧ガス冷媒は、室外熱交換器（23)で凝縮して B点の液冷媒となる。この液冷媒は、分岐膨張弁（E9) で C点まで減圧する。

一方、 D点で高圧ガス冷媒が第 2圧縮機（31) から吐出し、この高圧ガス冷媒 ( D点）と上記第 1冷媒通路（20) の液冷媒（C点）とが合流して E点の二相冷媒となる。

その後、該二相冷媒は、蓄熱用熱交換器（32) で凝縮して F点の液冷媒となる。この液冷媒は、室内膨張弁（E4) で G点まで減圧し、室内熱交換器（42) で蒸発して H点のガス冷媒となり、該ガス冷媒が第 1圧縮機（21) 及び第 2圧縮機（31) に戻る。

そこで、比較例として室外熱交換器（23) で凝縮した液冷媒と蓄熱用熱交換器 (32) で凝縮した液冷媒と合流するようにした場合の冷媒循環の冷媒特性を図 6のモリエル線図で説明する。

この場合、上記室外熱交換器（23) で凝縮した液冷媒が分岐配管（90) を流れることなく連結点 Xに流れ、この連結点 Xで蓄熱用熱交換器（32) で凝縮した液冷媒と合流する。

先ず、第 1冷媒通路（20) の冷媒は、高圧ガス冷媒が第 1圧縮機（21) から吐出し（A点）、室外熱交換器（23) で凝縮し（B点）、室外膨張弁（E2) で減圧する ( C点）。一方、第 2冷媒通路（30) の冷媒は、高圧ガス冷媒が第 2圧縮機（31) から吐出し（D点)、蓄熱用熱交換器（32) で凝縮する（I点)。

その後、上記第 1冷媒通路（20) の二相冷媒（C点）と第 2冷媒通路（30) の液冷媒（I点）とが合流して F点の液冷媒となる。続いて、該液冷媒は、室内膨張弁 (E4) で減圧し（G点)、室内熱交換器（42) で蒸発して第 1圧縮機（21) 及び第 2 圧縮機（31) に戻る（H点)。

したがって、図 6の比較例では、第 2圧縮機（31) から吐出した冷媒が蓄熱用熱交換器（32) で凝縮して過冷却されるものの、その後、室外熱交換器（23) で凝縮した冷媒が合流するので、合流後の冷媒の過冷却度が小さくなる（F点参照）。これに対し、図 5に示す本実施形態では、合流後の冷媒が過冷却されるので、冷媒過冷却度（F点）が大きくなる。

一冷房時の低負荷運転一

この低負荷運転は、図 7に示すように、 2つの三方切換弁（22， 41) が図 7の実線側に切り換わり、第 1開閉弁（S2) が閉状態に、第 2開閉弁（S3) が閉状態に、第 3開閉弁（S5) が開状態に、第 4開閉弁（S8) が閉状態に切り換わり、室外膨張弁（E2)、分岐膨張弁（E9)及び蓄熱用膨張弁（E3) が全開状態に、室内膨張弁（E4) が所定の開度に調整される。尚、上記低負荷運転においても、蓄熱槽（11) に蓄熱媒体の冷熱が蓄えられている。

先ず、第 1圧縮機（21) 及び第 2圧縮機（31) を駆動する。該第 1圧縮機（21) 及び第 2圧縮機（31) から吐出した高圧ガス冷媒は、合流し、三方切換弁（22) を通って室外熱交換器（23) に流れる。該室外熱交換器 (23) において、ガス冷媒は、室外空気と熱交換して凝縮し、液冷媒となる。この液冷媒は、室外膨張弁（E2) を通り、分岐配管（90) に流れた後、蓄熱用熱交換器（32) で蓄熱媒体と熱交換して過冷却される。この過冷却後の液冷媒は、蓄熱用膨張弁（E3) を通り、第 3冷媒通路（40) に流れる。

一暖房時の通常運転—

この通常運転は、図 8に示すように、 2つの三方切換弁（22， 41) が図 8の実線側に切り換わり、第 1開閉弁（S2) が開状態に、第 2開閉弁（S3) が閉状態に、第 3開閉弁（S5) が開状態に、第 4開閉弁（S8) が閉状態に切り換わり、室内膨張弁（E4) が全開状態に、分岐膨張弁（E9) 及び蓄熱用膨張弁（E3) が全閉状態に、室外膨張弁（E2) が所定の開度に調整される。

先ず、第 1圧縮機（21) 及び第 2圧縮機（31) を駆動する。該第 1圧縮機（21) 及び第 2圧縮機（31) から吐出した高圧ガス冷媒は、合流し、第 2冷媒通路（30) から高圧配管（70) 及び三方切換弁（41) を通って室内熱交換器（42) に流れる。該室内熱交換器（42) において、ガス冷媒は、室内空気と熱交換して凝縮し、液冷媒となる。この液冷媒は、室内膨張弁（E4) を通り、第 1冷媒通路（20) に流れる。

その後、上記液冷媒は、第 1開閉弁（S2) を通り、室外膨張弁（E2) で減圧した後、室外熱交換器（23) で室外空気と熱交換して蒸発し、ガス冷媒となる。その後、該ガス冷媒は、三方切換弁（22) から吸入配管（60) を流れ、第 1圧縮機（21) 及び第 2圧縮機 (31) に戻る。この冷媒循環を繰り返し、室内を暖房する。一暖房時の蓄熱運転一

この蓄熱運転は、図 9に示すように、 2つの三方切換弁（22， 41) が図 9の実線側に切り換わり、第 1開閉弁（S2) が開状態に、第 2開閉弁（S3) が開状態に、第 3開閉弁（S5) が開状態に、第 4開閉弁（S8) が閉状態に切り換わり、蓄熱用膨張弁（E3) が全開状態に、分岐膨張弁（E9) 及び室内膨張弁（E4) が全閉状態に、室外膨張弁（E2) が所定の開度に調整される。

この状態において、第 1圧縮機（21) 及び第 2圧縮機（31) を駆動する。該第 1圧縮機 (21) 及び第 2圧縮機（31) から吐出した高圧ガス冷媒は、合流し、第 2 冷媒通路（30) を通って蓄熱用熱交換器（32) に流れる。該蓄熱用熱交換器（32) において、ガス冷媒は、蓄熱媒体と熱交換して凝縮し、液冷媒となる。この液冷媒は、蓄熱用膨張弁（E3) を通り、連結点 Xに流れて第 1冷媒通路（20) に流れる。

その後、上記液冷媒は、第 1開閉弁（S2) を通り、室外膨張弁（E2) で減圧した後、室外熱交換器（23) で室外空気と熱交換して蒸発し、ガス冷媒となる。その後、該ガス冷媒は、三方切換弁（22) から吸入配管（60) を流れ、第 1圧縮機（21) 及び第 2圧縮機（31) に戻る。この冷媒循環を繰り返し、温水などの温熱を蓄熱槽 ( 11) に蓄える。

一暖房時の利用運転一

この利用運転は、上述した蓄熱を利用した暖房運転であり、図 1 0に示すように、 2つの三方切換弁（22， 41) が図 1 0の実線側に切り換わり、第 1開閉弁（S2) が閉状態に、第 2開閉弁（S3) が閉状態に、第 3開閉弁（S5) が開状態に、第 4開閉弁（S8) が開状態に切り換わり、室内膨張弁（E4) が全開状態に、分岐膨張弁（E9) 及び室外膨張弁（E2) が全閉状態に、蓄熱用膨張弁（E3) が所定の開度に調整される。

先ず、第 1圧縮機（21) 及び第 2圧縮機（31) を駆動する。該第 1圧縮機（21) 及び第 2圧縮機（31) から吐出した高圧ガス冷媒は、合流し、第 2冷媒通路（30) から高圧配管（70) 及び三方切換弁（41) を通って室内熱交換器（42) に流れる。該室内熱交換器（42) において、ガス冷媒は、室内空気と熱交換して凝縮し、液冷媒となる。この液冷媒は、室内膨張弁（E4) を通り、第 2冷媒通路（30) に流れる。その後、上記液冷媒は、蓄熱用膨張弁（E3)で減圧した後、蓄熱用熱交換器（32) で蓄熱媒体と熱交換して蒸発し、ガス冷媒となる。その後、該ガス冷媒は、低圧配管 (80) を流れ、第 1圧縮機（21) 及び第 2圧縮機（31) に戻る。この冷媒循環を繰り返し、室内を暖房する。

—実施形態の効果一

以上のように、本実施形態によれば、室外熱交換器（23) で凝縮した液冷媒と第 2圧縮機（31 ) から吐出したガス冷媒とをそれぞれ分流した後に各分流毎に合流して蓄熱用熱交換器（32) に流れるようにしたために、冷媒の過冷却度を十分に確保することができるので、冷房能力の向上を確実に図ることができる。

特に、上記液冷媒とガス冷媒とを分流して合流するので、該液冷媒とガス冷媒とをほぼ均等な割合に分配して蓄熱用熱交換器（32) の各パスに供給するすることができる。

つまり、上記液冷媒とガス冷媒とを合流した後に分流しょうとすると、各分流後の冷媒は、液とガスとの割合が大きく異なり、例えば、液冷媒のみが流れるパスゃガス冷媒のみが流れるパスが生じる。この結果、蓄熱槽（11) の氷全体を均等に融解することができない。

これに対し、本実施形態では、蓄熱用熱交換器（32) の各パスにおける液冷媒とガス冷媒との割合をほぼ等しくすることができるので、氷が均等に融解され、蓄熱利用の効率を向上させることができる。同時に、上記蓄熱用熱交換器（32) の各パスにおける冷媒過冷却度がほぼ等しくすることができるので、冷媒全体の過冷却度を大きくすることができ、より能力の向上を図ることができる。

また、液冷媒は、分流前に減圧するようにしているので、分流後に減圧する場合に比して、 1つの分岐膨張弁（E9) で減圧することができる。この結果、部品点数の増大を防止することができる。

また、合流後の冷媒を蓄熱用熱交換器（32) で凝縮する場合、蓄熱槽（11) の冷熱を効率よく利用することができるので、消費電力のピークを確実にシフ卜することができる。

—発明の他の実施の形態—

上記実施形態においては、冷房運転の他、暖房運転も行うようにしたが、本発明では、冷房運転のみを行うものであってもよく、また、本実施形態における冷房時の高負荷運転の冷媒循環のみを行うものであってもよい。

また、本発明は、空気調和装置（10) に限られず、凝縮温度が異なるいわゆる 2温度凝縮の運転を行うものであればよく、冷凍庫などに適用される各種の冷凍装置であってもよい。

したがって、第 1熱交換器（23 ) は必ずしも空気熱交換器に限られず、また、第 2熱交換器（32) は水熱交換器や蓄熱用熱交換器に限られるものではない。また、第 3熱交換器（42) は室内熱交換器に限られるものではない。

また、本実施形態では、第 1冷媒通路（20) と第 2冷媒通路（30) の分流の数は同一にしている。つまり、第 1冷媒通路（20) における分流管（9a) の冷媒管（9b, 9b, …）と第 2冷媒通路（30) におけるヘッダ（3a) の冷媒管（3b , 3b , …）とを同一にしている。

しかし、本発明では、分流管（9a) の冷媒管（9b， 9b , …）とヘッダ（3a) の冷媒管（3b， 3b, …）とは異なっていてもよい。つまり、分流管（9a) の冷媒管（9b, 9b, …）をヘッダ（3a) の冷媒管（3b， 3b, …）より多くしてもよく、逆に、へッダ（3a) の冷媒管（3b， 3b , …）を分流管（9a) の冷媒管（9b, 9b, …）より多くしてもよい。要するに、液冷媒とガス冷媒とをいくつかに分流し、いくつかに合流させればよい。

また、蓄熱用熱交換器（32) のパスの数は、冷媒の分流した数より多くてもよく、逆に少なくともよい。つまり、パス数は、本実施形態におけるヘッダ（3a) の冷媒管（3b, 3b , …）の数より多くてもよく、逆に少なくともよい。要するに、いくつかに合流させた冷媒が複数のパスを流れればよい。産業上の利用可能性

以上のように、本発明による冷凍装置は、冷媒を 2温度凝縮させる場合に有用であり、特に、蓄熱槽を有する冷凍装置に適している。

Claims

請求の範囲

1 . 第 1圧縮機（21) と第 1熱交換器（23) とを有する第 1冷媒通路（20) と、第 2圧縮機（31) と第 2熱交換器（32) とを有する第 2冷媒通路（30) と、膨張機構

(E4) と第 3熱交換器（42) とを有する第 3冷媒通路（40) とが接続された冷凍回路 ( 1R) を備え、

上記第 1圧縮機（21) から吐出した冷媒が第 1熱交換器（23) で凝縮した後、第 2圧縮機（31) から吐出した冷媒と合流し、合流後の冷媒が第 2熱交換器（32) において上記第 1熱交換器（23) より低温で凝縮した後、膨張機構（E4) で減圧し、第 3熱交換器（42) で蒸発して第 1圧縮機（21) 及び第 2圧縮機（31) に戻る冷媒循環を少なくとも行う冷凍装置であって、

上記第 2熱交換器（32) が複数のパスを備える一方、

上記冷凍回路（1R) は、上記冷媒循環時に、第 1熱交換器（23) で凝縮した冷媒と、第 2圧縮機（31) から吐出した冷媒とをそれぞれ複数に分流した後、それぞれ合流させ、合流した冷媒が上記第 2熱交換器（32) の各パスに流れるように構成されている冷凍装置。

2 . 請求項 1において、

冷凍回路（1R) の第 1冷媒通路（20) は、第 1熱交換器（²3) で凝縮した冷媒を減圧した後に分流させるように膨張機構（E9) を備えている冷凍装置。

3 . 請求項 1において、

第 1熱交換器（23) は空気熱交換器であり、第 2熱交換器（32) は水熱交換器である冷凍装置。

4 . 請求項 1において、

第 2熱交換器（32) は、蓄熱槽（11) に収納されて該蓄熱槽（11) の冷熱で冷媒を凝縮するように構成されてレゝる冷凍装置 _c