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公開番号2025110485
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-07-29
出願番号2024004335
出願日2024-01-16
発明の名称蓄熱空調システムおよび制御方法
出願人三菱重工業株式会社
代理人個人,個人,個人,個人,個人
主分類B60H 1/32 20060101AFI20250722BHJP(車両一般)
要約【課題】空調に要する消費電力を低減することができる蓄熱式の空調システムを提供する。
【解決手段】蓄熱空調システムは、冷媒を圧縮する圧縮機と、前記圧縮機で圧縮された前記冷媒を凝縮させる凝縮器と、前記凝縮器の下流側に設けられた蓄熱用熱交換器と、前記蓄熱用熱交換器の下流側に設けられた膨張弁と、前記膨張弁で減圧された前記冷媒を気化させる蒸発器と、前記圧縮機と、前記凝縮器と、前記蓄熱用熱交換器と、前記膨張弁と、前記蒸発器と、を接続する前記冷媒が通過する主配管と、蓄熱材を貯留する蓄熱タンクと、前記蓄熱材を前記蓄熱用熱交換器へ送出するポンプと、前記蓄熱タンクと、前記ポンプと、前記蓄熱用熱交換器と、を接続する前記蓄熱材が通過する蓄熱材流路と、を備える。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
冷媒を圧縮する圧縮機と、
前記圧縮機で圧縮された前記冷媒を凝縮させる凝縮器と、
前記凝縮器の冷媒の流れ方向の下流側に設けられた蓄熱用熱交換器と、
前記蓄熱用熱交換器の前記下流側に設けられた膨張弁と、
前記膨張弁で減圧された前記冷媒を気化させる蒸発器と、
前記圧縮機と、前記凝縮器と、前記蓄熱用熱交換器と、前記膨張弁と、前記蒸発器と、を接続する前記冷媒が通過する主配管と、
蓄熱材を貯留する蓄熱タンクと、
前記蓄熱材を前記蓄熱用熱交換器へ送出するポンプと、
前記蓄熱タンクと、前記ポンプと、前記蓄熱用熱交換器と、を接続する前記蓄熱材が通過する蓄熱材流路と、
を備える蓄熱空調システム。
続きを表示（約 1,200 文字）【請求項２】
前記凝縮器の前記下流側に設けられた、前記蓄熱用熱交換器および前記膨張弁を迂回するバイパス配管と、
前記バイパス配管に設けられた第２膨張弁と、
前記バイパス配管と前記主配管の分岐点に設けられた前記バイパス配管を流れる前記冷媒の流量と前記主配管を流れる前記冷媒の流量を調節する第１弁と、
をさらに備える請求項１に記載の蓄熱空調システム。
【請求項３】
前記膨張弁を迂回する第２バイパス配管と、
前記凝縮器と前記蓄熱用熱交換器との間に設けられた第３膨張弁と、
前記第２バイパス配管と前記主配管の分岐点に設けられた前記第２バイパス配管を流れる前記冷媒の流量と前記主配管を流れる前記冷媒の流量を調節する第２弁と、
をさらに備える請求項１または請求項２に記載の蓄熱空調システム。
【請求項４】
前記蓄熱タンクに潜熱蓄熱材が搭載された、
をさらに備える請求項１または請求項２に記載の蓄熱空調システム。
【請求項５】
前記圧縮機を最低回転数との差が所定の範囲内となる回転数で運転し、前記ポンプを上限未満の所定の回転数で運転する制御装置、
をさらに備える請求項１に記載の蓄熱空調システム。
【請求項６】
前記制御装置は、
前記蓄熱材の温度が所定の第１閾値以上となると、前記ポンプの回転数を上昇させる、
請求項５に記載の蓄熱空調システム。
【請求項７】
前記蓄熱材の温度が前記冷媒から吸熱ができなくなる所定の温度まで上昇すると、前記冷媒が、前記主配管を流れずに前記バイパス配管を流れるように前記第１弁を制御する制御装置、
をさらに備える請求項２に記載の蓄熱空調システム。
【請求項８】
前記冷媒が、前記主配管を流れずに前記第２バイパス配管を流れるように前記第２弁を制御する制御装置、
をさらに備える請求項３に記載の蓄熱空調システム。
【請求項９】
冷媒を圧縮する圧縮機と、前記圧縮機で圧縮された前記冷媒を凝縮させる凝縮器と、前記凝縮器の冷媒の流れ方向の下流側に設けられた蓄熱用熱交換器と、前記蓄熱用熱交換器の前記下流側に設けられた膨張弁と、前記膨張弁で減圧された前記冷媒を気化させる蒸発器と、前記圧縮機と、前記凝縮器と、前記蓄熱用熱交換器と、前記膨張弁と、前記蒸発器と、を接続する前記冷媒が通過する主配管と、蓄熱材を貯留する蓄熱タンクと、前記蓄熱材を前記蓄熱用熱交換器へ送出するポンプと、前記蓄熱タンクと、前記ポンプと、前記蓄熱用熱交換器と、を接続する前記蓄熱材が通過する蓄熱材流路と、を備える蓄熱空調システムにおいて、
前記圧縮機を最低回転数との差が所定の範囲内となる回転数で運転し、前記ポンプを上限値未満の所定の回転数で運転する、制御方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、蓄熱空調システムおよび制御方法に関する。
続きを表示（約 2,200 文字）【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、冷却液源を給排可能に収容する地下鉄の車輌に設けられる熱源タンクおよび該熱源タンク内の冷却液源を用いる熱交換により前記車輌の室内を冷却する室内機を備え、熱源タンクおよび室内機との間で冷却液源を循環させる空調装置と、室内機での熱交換によって昇温した熱源タンク内の冷却液源を該冷却液源よりも低温の冷却液源と交換するための熱源給排装置とを含む、地下鉄車輌の空調システムが開示されている。特許文献１の空調システムにおいて、熱源給排基地は、車両の外部の地下鉄の線路に沿って設けられる。また、車両などの移動体においては、空調システムの電源の容量に制約があることが多く、空調に要する消費電力の低減が求められる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２００９－１８４６２１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
空調に要する消費電力を低減することができる蓄熱式の空調システムを提供する。
【０００５】
本開示は、上記課題を解決することができる蓄熱空調システムおよび制御方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本開示の蓄熱空調システムは、冷媒を圧縮する圧縮機と、前記圧縮機で圧縮された前記冷媒を凝縮させる凝縮器と、前記凝縮器の冷媒の流れ方向の下流側に設けられた蓄熱用熱交換器と、前記蓄熱用熱交換器の前記下流側に設けられた膨張弁と、前記膨張弁で減圧された前記冷媒を気化させる蒸発器と、前記圧縮機と、前記凝縮器と、前記蓄熱用熱交換器と、前記膨張弁と、前記蒸発器と、を接続する前記冷媒が通過する主配管と、蓄熱材を貯留する蓄熱タンクと、前記蓄熱材を前記蓄熱用熱交換器へ送出するポンプと、前記蓄熱タンクと、前記ポンプと、前記蓄熱用熱交換器と、を接続する前記蓄熱材が通過する蓄熱材流路と、を備える。
【０００７】
また、本開示の制御方法は、冷媒を圧縮する圧縮機と、前記圧縮機で圧縮された前記冷媒を凝縮させる凝縮器と、前記凝縮器の冷媒の流れ方向の下流側に設けられた蓄熱用熱交換器と、前記蓄熱用熱交換器の前記下流側に設けられた膨張弁と、前記膨張弁で減圧された前記冷媒を気化させる蒸発器と、前記圧縮機と、前記凝縮器と、前記蓄熱用熱交換器と、前記膨張弁と、前記蒸発器と、を接続する前記冷媒が通過する主配管と、蓄熱材を貯留する蓄熱タンクと、前記蓄熱材を前記蓄熱用熱交換器へ送出するポンプと、前記蓄熱タンクと、前記ポンプと、前記蓄熱用熱交換器と、を接続する前記蓄熱材が通過する蓄熱材流路と、を備える蓄熱空調システムにおいて、前記圧縮機を最低回転数との差が所定の範囲内となる回転数で運転し、前記ポンプを上限値未満の所定の回転数で運転する。
【発明の効果】
【０００８】
上述の蓄熱空調システムおよび制御方法によれば、空調に要する消費電力を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
実施形態に係る蓄熱空調システムの一例を示す図である。
実施形態に係る蓄熱空調システムの冷房運転時の態様を示す第１図である。
実施形態に係る蓄熱空調システムの冷房運転時の態様を示す第２図である。
実施形態に係るモリエル線図の一例を示す図である。
実施形態に係る冷房運転における消費電力の一例を示す図である。
実施形態に係る蓄熱空調システムの冷房運転時の態様を示す第３図である。
実施形態に係る蓄熱空調システムの冷房運転時の態様を示す第４図である。
実施形態に係る蓄熱タンクの構成例を示す図である。
実施形態に係る蓄熱空調システムの制御の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
＜実施形態＞
以下、各実施形態に係る計画システムについて、図１～図９を参照しながら説明する。
（構成）
図１は、実施形態に係る蓄熱空調システムの一例を示す図である。蓄熱空調システム１００は、設置スペースや電源容量などに制約がある車両などの移動体に好適な蓄熱式の冷房システムである。車両は、ＥＶ（Electric Vehicle）車やパンタグラフによる給電が無いバッテリー駆動のＡＧＴ（Automated Guideway Transit）等であってもよい。図１に示すように蓄熱空調システム１００は、圧縮機１と、凝縮器２と、三方弁８ａと、三方弁８ｂと、第３膨張弁６と、蓄熱器／放熱器１１と、三方弁８ｃと、第１膨張弁３と、蒸発器４と、それらを接続する配管Ｐ１と、配管Ｐ２と、配管Ｐ２に設けられた第２膨張弁５と、蓄熱タンク１２と、ポンプ１３と、配管Ｐ３～Ｐ４と、蓄熱タンク１２とポンプ１３と蓄熱器／放熱器１１とを接続する管Ｐ５と、制御装置１０を含んで構成される。配管Ｐ１～Ｐ４には冷媒が流れる。管Ｐ５には液体の蓄熱材が流れる。図１に示す構成は、蓄熱空調システム１００の基本的な構成を模式的に示したものであって、さらに他の構成要素が含まれていてもよい。
（【００１１】以降は省略されています）

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