JPH024169A - 蓄熱式空気調和装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は水冷式凝縮器と蓄熱槽とを備えた蓄熱式空気調
和装置に係り、特に蓄熱槽内の蓄冷熱の利用効率の向上
対策に関する。

（従来の技術） 従来より、例えば実開昭５５−９４６６１号公報に開示
される如く、蓄熱槽を備えた空気調和装置において、蓄
熱槽に２つの熱交換コイルを配置して、夜間等電力の安
価な時に、一方の熱交換コイルを蒸発器として使用する
ことにより蓄熱槽内の蓄熱媒体に冷熱を付与して蓄冷熱
しておき、冷房運転時には、凝縮器で液化凝縮された冷
媒を他方のコイルでさらに過冷却することにより、室内
熱交換器における冷房能力を増大させて、トータルとし
ての運転効率を高め、使用電力を低減しようとするもの
は知られている。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、上記従来のものを利用して蓄冷熱回収冷
房運転を行う場合、蓄熱槽内に予め蓄えられた冷熱が冷
媒の過冷却用にしか用いられないために、次のような問
題がある。

すなわち、冷房負荷の低い日には蓄熱槽内の蓄冷熱を全
て使い切れず、蓄冷熱を残したまま次の追加蓄熱を行う
ことになるために、結果的に蓄冷熱を長時間蓄えている
こととなって、その間の熱損失が大きい。また、蓄熱槽
内を氷化するいわゆる潜熱を利用することにより高い蓄
冷熱効果を得ることができるが、その場合、上記従来の
ようなものでは、冷房運転の終了時に氷が残存するので
、不均一に残った氷の存在する蓄熱槽を再び蓄冷熱運転
により製氷しようとすると、蓄熱槽、熱交換コイル等に
無理な応力が作用して破損を生ずる虞れもある。

本発明は斯かる点に鑑みてなされたものであり、第１の
目的は、水冷式の凝縮器において蓄熱槽内の蓄冷熱を凝
縮源として利用しつる手段を講することにより、蓄冷熱
の利用効率を高め、総使用電力の低減を図ることにある
。

また、第２の目的は、蓄冷熱を凝縮源のみならず凝縮冷
媒の過冷却用としても併用することにより、蓄冷熱の利
用法を拡大して、さらに総使用電力の低減を図ることに
ある。

そして、第３の目的は、凝縮器で蓄熱槽内の蓄冷熱を利
用する際、その利用率を適宜調節することにより、蓄冷
熱の細やかな利用を行って、さらに総使用電力の低減を
図ることにある。

（課題を解決するための手段） 上記目的を達成するため本発明の解決手段は、第１図に
示すように、圧縮機（１）、水冷式凝縮器（２）、減圧
機構（４）および蒸発器（５）を順次接続してなる主冷
媒回路（８）と、蓄熱媒体としての水を内蔵する蓄熱槽
（９）と、該蓄熱槽（９）の水と冷媒との熱交換を行う
熱交換コイル（１０）とを備えた蓄熱式空気調和装置を
前提とする。

そして、上記凝縮器（２）の冷却水を冷却するための冷
却装置（１５）と、該冷却装置（１５）と凝縮器（２）
とを冷却水の循環可能に接続する第１循環機構（３１）
と、上記蓄熱槽（９）と凝縮器（２）とを蓄熱槽（９）
内の水の循環可能に接続する第２循環機構（３２）と、
上記第１循環機構（３１）と第２循環機構（３２）とに
よる凝縮器（２）への冷却水の供給を択一的に切換える
切換手段（３３）とを設けたものである。

また、第２の解決手段は、第３図に示すように、上記第
１の解決手段と同様の蓄熱式空気調和装置を前提とし、
上記凝縮器（２）の冷却水を冷却するための冷却装置（
１５）と、該冷却装置（１５）と凝縮器（２）とを冷却
水の循環可能に接続する第１循環機構（３１）と、上記
蓄熱槽（９）と凝縮器（２）とを蓄熱槽（９）内の水の
循環可能に接続する第２循環機構（３２）と、上記第１
循環機構（３１）と第２循環機構（３２）とによる凝縮
器（２）への冷却水の供給を択一的に切換える切換手段
（３３）と、上記凝縮器（２）で凝縮された冷媒を蓄熱
槽（９）の水で過冷却する過冷却機構（３４）とを設け
たものである。

さらに、第３の解決手段は、第８図に示すように、上記
第１の解決手段と同様の蓄熱式空気調和装置を前提とし
、上記凝縮器（２）の冷却水を冷却するための冷却装置
（１５）と、該冷却装置（１５）と凝縮器（２）とを冷
却水の循環可能に接続する第１循環機構（３１）と、上
記蓄熱槽（９）と凝縮器（２）とを蓄熱槽（９）内の水
の循環可能に接続する第２循環機構（３２）と、上記第
１循環機構（３１）と第２循環機構（３２）とによる凝
縮器（２）への冷却水の供給比率可変に調節する調節手
段（３５）とを設けたものである。

（作用） 以上の構成により、請求項（１）の発明では、通常の冷
房運転時、第１循環機構（３１）が作動状態となって、
凝縮器（２）では、冷却装置（１５）で冷却された冷却
水との熱交換により冷媒が凝縮されて、蒸発器（５）で
蒸発することにより室内の冷房が行われる。

そのとき、室内の空調負荷が増大した場合、ピークカッ
ト要求がある場合等、凝縮器（２）における冷媒の凝縮
能力を増大する必要がある場合には、切換手段（３３）
により、第２循環機構（３２）が作動状態となって、蓄
熱槽（９）内の予め蓄冷熱された水が凝縮器（２）に循
環するので、高い凝縮能力で凝縮作用が行われ、能力増
大要求に応えることができる。

また、蓄冷熱のために蓄熱槽（９）内を製氷しておいた
場合、−日の冷房運転で蓄熱槽（９）内の氷が使い切れ
ないようなと舎にも、蓄熱槽（９）の水の蓄冷熱を利用
して凝縮器（２）における凝縮作用が行われ、蓄熱槽（
９）内が全て解氷されるので、蓄熱槽（９）内の再製氷
時における各機器の破損が有効に防止されるとともに、
冷却装置（１５）の停止や圧縮機（１）の運転容量の低
減により、総使用電力が低減することになる。

また、請求項（２１の発明では、上記請求項（１）の作
用において、凝縮能力の必要時には、第１循環機構（３
１）は作動したままで、凝縮器（２）で凝縮後の冷媒が
過冷却手段（３４）により過冷却されるので、能力増大
要求に応えることができるとともに、蓄熱槽（９）の残
氷を使い切るべきときには、切換手段（３３）により第
２循環機構（３２）が作動状態となる。よって、運転条
件の状態に応じた蓄冷熱の利用法の切換により、装置の
破損が有効に防止されるとともに、総使用電力低減効果
がさらに向上することになる。

さらに、請求項（３）の発明では、調節手段（３５）に
より、第１循環機構（３１）と第２循環機構（３２）に
よる凝縮器（２）への冷却水の供給比率が可変に調節さ
れるので、冷房運転時、冷却装置（１５）の冷却水温度
の上昇等により凝縮器（２）の凝縮能力が不足したとき
には、第２循環機構（３２）側から低温に蓄冷熱された
水が凝縮器（２）に多く供給され、所定の凝縮能力増大
要求に応えるとともに、蓄熱槽（９）の残氷解消、ピー
クカット等、上記請求項（１）の発明と同様の作用がよ
り細やかに行われる。よって、装置の破損が有効に防止
されるとともに、総使用電力の低減効果がさらに向上す
ることになる。

（実施例） 以下、本発明の実施例について、図面に基づき説明する
。

第１図は請求項（１）の発明に係る第１実施例の空気調
和装置の全体構成を示し、圧縮機（１）と、水冷式凝縮
器としての熱源側熱交換器（２）と、第１電磁開閉弁（
３）と、冷媒の減圧を行う減圧機構としての第１自動膨
張弁（４）と、蒸発器としての負荷側熱交換器（５）と
が配置されており、上記各機器（１）〜（５）は冷媒配
管（７）により冷媒の流通可能に順次接続されて、熱源
側熱交換器（２）で室外空気との熱交換により付与され
た冷熱を負荷側熱交換器（５）で室内空気へ移動させる
冷房専用の主冷媒回路（８）が構成されている。　また
、蓄熱媒体として水を内蔵する蓄熱槽（９）が設置され
ており、該蓄熱槽（９）には、槽内の水と冷媒との熱交
換を行うための熱交換コイルとしての蓄熱コイル（１０
）が配置されている。そして、上記主冷媒回路（８）の
液管（７ａ）とガス管（７ｂ）との間は、第１バイパス
路（１１）により冷媒のバイパス可能に接続されていて
、該第１バイパス路（１１）には、第２電磁開閉弁（１
２）と、蓄熱運転時に冷媒を減圧するための第２自動膨
張弁（１３）と、上記蓄熱槽（９）に設けられた蓄熱コ
イル（１０）とが液管（７ａ）側から順に介設されてお
り、冷房用蓄熱運転時、上記蓄熱コイル（１０）で冷媒
との熱交換により蓄熱槽（９）の蓄熱媒体たる水に冷熱
を付与するようになされている。

一方、上記熱源側熱交換器（２）には、その冷却水を冷
却するための冷却装置としてのクーリングタワー（１５
）と、該クーリングタワー（１５）と熱源側熱交換器（
２）とを冷却水の流通可能に接続する冷却水配管（１６
）とが付設されている。

ここで、第２図に詳示するように、上記クーリングタワ
ー（１５）は、ケーシング（１５ａ）と、該ケーシング
（１５ａ）内の上部に設置されたファン（１５ｂ）と、
ケーシング（１５ａ）最下部に設けられた貯水タンク（
１５ｃ）と、ポンプ（１５ｄ）を介して上記タンク（１
５ｃ）から上方に水を供給する汲上げ管（１５ｅ）と、
該汲上げ管（１５ｅ）から供給される水をケーシング（
１５ａ）内で下方に散水するための散水管（１５ｆ）と
を備えてなり、上記冷却水配管（１６）は、第１ポンプ
（１７〕を介して熱源側熱交換器（２）から上方のクー
リングタワー（１５）に冷却水を排出する排出管（１６
ａ）と、クーリングタワー（１５）から熱源側熱交換器
（２）に冷却水を供給する供給管（１６ｂ）と、上記ク
ーリングタワー（１５）のケーシング（１５ａ）内の散
水管（１５ｆ）直下方でコイル上に垂設された冷却コイ
ル（１６ｃ）とからなる。そして、クーリングタワー（
１５）の内部で、散水管（１５ｆ）で散水された水をフ
ァン（１５ｂ）により上方から供給される風の作用で霧
状に気化して、冷却水コイル（１６ｃ）中の冷却水と熱
交換させることにより、熱源側熱交換器（２）で冷媒の
暖熱を付与されて暖まった冷却水を再冷却するようにな
されている。上記冷却水配管（１６）と第１ポンプ（１
７）により、クーリングタワー（冷却装置）（１５）と
熱源側熱交換器（凝縮器）（２）とを冷却水の循環可能
に接続する第１循環機構（３１）が構成されている。

ここで、本発明の特徴として、上記蓄熱槽（９）と熱源
側熱交換器（２）とは、第２ポンプ（１９）を介して、
水配管（１８）により蓄熱槽（９）内の蓄熱媒体として
の水の循環可能に接続されていて、冷房運転時、熱源側
熱交換器（２）において、蓄熱槽（９）の水に蓄えた冷
熱で直接冷媒を凝縮できるようになされている。上記水
配管（１８）および第２ポンプ（１９）により、第２循
環機構（３２）が構成されている。

上記空気調和装置において、蓄熱運転時には、第１電磁
開閉弁（３）が閉じ、第２電磁開閉弁（１２）が開いた
状態で運転が行われ、熱源側熱交換器（２）で凝縮され
た冷媒が主冷媒回路（８）から第１バイパス路（１１）
側に流れる。そして、ｔＪ２自動膨張弁（１３）で減圧
されて、蓄熱槽（９）内の蓄熱コイル（１０）で蓄熱媒
体との熱交換により、蓄熱媒体に冷熱を付与しながら蒸
発して圧縮機（１）に戻る。

一方、蓄冷熱回収冷房運転時には、第１電磁開閉弁（３
）が開き、第２電磁開閉弁（１２）が閉じた状態で運転
が行われ、熱源側熱交換器（２）で凝縮された冷媒が第
１バイパス路（１１）側に流れることなく、主冷媒回路
（８）を循環する。

そして、第１自動膨張弁（４）により減圧されて負荷側
熱交換器（５）で室内空気に冷熱を付与しながら蒸発し
て圧縮機（１）に戻る。

そのとき、室内の空調負荷と蓄熱槽（９）内の残氷状態
とに応じ、蓄熱槽（９）内に氷が十分残存している場合
には、上記第１ポンプ（１７）を停止し、第２ポンプ（
１９）を運転して第２循環機構（３２）を作動させ、蓄
熱槽（９）内の水を熱源側熱交換器（２）に供給する一
方、蓄熱槽（９）内の残氷が殆どないような場合には、
第２ポンプ（１９）を停止し、第１ポンプ（１７−）を
運転して第１循環機構（３１）を作動させ、クーリング
タワー（１５）で冷却された冷却水を熱源側熱交換器（
２）に供給するようになされている。

よって、上記第１ポンプ（１７）および第２ポンプ（１
９）は、第１循環機構（３１）と第２循環機構（３２）
とによる熱源側熱交換器（凝縮器）（２）への冷却水の
供給を択一的に切換える切換手段（３３）としての機能
を有するものである。

したがって、上記実施例では、主冷媒回路（８）の熱源
側熱交換器（２）に直接蓄熱槽（９）の水が循環可能に
なされているので、第２循環機構（３２）を作動させる
ことにより、予め蓄熱媒体たる水に蓄えた蓄冷熱でもっ
て高い凝縮効果を得る。すなわち、負荷側熱交換器（５
）における冷房効果の向上を図ることができるのである
。また、ピークカット要求時にも、蓄熱媒体たる水の蓄
冷熱を利用することにより、熱源側熱交換器（２）にお
ける冷媒の凝縮圧力を大きく下げることができ、その分
、圧縮機（１）の運転容量を低減してピークカット要求
に十分対応することができることになる。

そして、例えば、高い蓄冷熱効果を得る目的で、夜間に
蓄熱槽（９）内を製氷運転で氷化しておきその蓄冷熱を
昼間の冷房運転に利用する場合、その日の終りに氷が余
りそうなときには、その状態を温度センサ等で検知して
、クーリングタワー（１５）および第１循環機構（３１
）を停止し、第２循環機構（３２）だけ作動させて、蓄
熱槽（９）内の蓄冷熱を利用した冷房運転に切換えるこ
とにより、蓄熱槽（９）内の解氷を行うことができる。

すなわち、蓄冷熱を従来のもののように長時間保持せず
にその日のうちに使い切ってしまうことにより、蓄熱槽
（９）内の再製氷時にも蓄熱槽（９）自体や蓄熱コイル
（１０）等の機器に無理な応力が作用することなく、そ
れらの破損を有効に防止することができるとともに、使
用電力節減を図ることができるのである。

さらに、直接熱源側熱交換器（２）に蓄熱媒体たる水を
循環させるようにしたことにより、冷房運転と通常の冷
房運転とで冷媒の流れを切換える必要がなく、第１．第
２ポンプ（１７）、（１９）の作動、停止で対応するこ
とができるので、冷媒状態が安定し、装置全体の信頼性
が向上するという効果もある。

なお、上記第１実施例において、減圧機構としての第１
．第２自動膨張弁（４）、（１３）の代りに、電子式制
御弁等の閉鎖機能を有するものを配置することもでき、
その場合、上記第１．第２電磁開閉弁（４ａ）、（１３
ａ）は省略することができる。

また、上記切換手段（３３）は第１．第２ポンプ（１７
）、（１９）の運転・停止で構成するようにしたが、例
えば第１．第２循環機構（３１）。

（３２）を熱源側熱交換器（２）に対して三方弁等で並
列に接続し、その切換えにより構成してもよいことはい
うまでもな−１゜ 次に、本発明の第２実施例について第３図〜第７図に基
づき説明する。第３図は、請求項（２）の発明の実施例
に係る空気調和装置の全体構成を示し、基本的な構成は
上記第１実施例と同様である。

ここて、本実施例では、上記第１実施例の第１゜第２循
環機構（３１）、（３２）を２つの切換え用三方弁（２
０）、（２１）で熱源側熱交換器（２）に対して並列に
接続している。つまり、第２循環機構（３２）の排出管
（１８ａ）および供給管（１８ｂ）にそれぞれ第１．第
２三方弁（２０）、（２１）が介設され、該２つの三方
弁（２０）、　　（２１）のもう一方のボートに第１循
環機構（３１）の冷却水の排出管（１８ａ）と供給管（
１８ｂ）とがそれぞれ接続されていて、画工方弁（２０
）、（２１）の切換えにより第１．第２循環機構（３１
）、（３２）の熱源側熱交換器（２）への水の供給を択
一的に切換えるようにしている。すなわち、第１．第２
三方弁（２０）。

（２１）により、切換手段（３３）が構成されている。

なお、この場合、第１ポンプ（１７）は不要であって、
第２ポンプ（１９）を共通に使用して双方の循環を行う
ようにしている。また、蓄熱槽（９）の出入口近辺の排
出管（１８ａ）と供給管（１８ｂ）との間は、バイパス
管（２２）により、水のバイパス可能になされていて、
該バイパス管（２２）−にそのバイパス量を調節する流
量制御弁（２３）が介設されている。

ここで、請求項（′２Ｊの発明の特徴として、蓄熱槽（
９）には上記蓄熱コイル（１０）に加えて過冷却コイル
（２４）が配置されていて、上記第１電磁開閉弁（３）
の前後から第２バイパス路（２５）が延び、第３電磁開
閉弁（２６）を介して過冷却コイル（２４）に接続され
ていて、該過冷却コイル（２４）および蓄熱槽（９）に
より、熱源側熱交換器（凝縮器）（２）で凝縮された冷
媒を蓄熱槽（９）の水で過冷却する過冷却機構（３４）
が構成されている。

そして、第４図〜第７図は空気調和装置の運転モードを
示し、図中実線矢印は冷媒の流れを、破線矢印は蓄熱媒
体たる水および冷却装置（１５）への冷却水の流れを示
している。蓄冷熱運転時、第４図に示すように、第１．
第３電磁開閉弁（３）（２６）が閉じ、第２電磁開閉弁
（１２）が開いた状態で運転が行われ、熱源側熱交換器
（２）で凝縮された冷媒が第１バイパス路（１１）に流
れ、蓄熱コイル（１０）で蒸発するように循環すること
により、蓄熱槽（９）内の水に冷熱が付与され、所定の
蓄冷熱が行われる。そのとき、熱源側熱交換器（２）の
冷却水については、両三方弁（２０）、　　（２１）が
いずれもクーリングタワー（１５）側に切換わり、第１
循環機構（３１）が作動して、蓄熱槽（９）の水は熱源
側熱交換器（２）に循環しない。

また、通常の冷房運転時には、第５図に示すように、冷
却水の循環は上記と同様の状態で、第１電磁開閉弁（３
）が開き、第２．第３電磁開閉弁（１２）、（２６）が
閉じた状態で運転が行われ、熱源側熱交換器（２）で凝
縮された冷媒が負荷側熱交換器（５）で蒸発して室内の
冷房を行う。

そのとき、室内の空調負荷が大きくなると、第６図に示
すように、第１電磁開閉弁（３）を閉じ、第３電磁開閉
弁（２６）を開いて、凝縮された冷媒をいったん過冷却
コイル（２４）で過冷却した後、負荷側熱交換器（５）
に供給するようになされている。つまり、蓄冷熱を過冷
却コイル（２４）で回収する。

一方、ピークカット要求がある場合あるいはその日の冷
房運転で蓄熱槽（９）内の氷が残存しそうな場合には、
蓄熱槽（９）内の蓄冷熱を直接冷媒の凝縮に利用する。

すなわち、第７図に示すように、両三方弁・（２０）、
　　（２１）を切換えて、第２循環機構（３２）を作動
させ、蓄熱槽（９）内の水を熱源側熱交換器（２）に供
給するようになされている。なお、そのとき、熱源側熱
交換器（２）における冷媒の凝縮能力を室内の空調負荷
に応じて調節するために、バイパス管（２２）の流量制
御弁（２３）の開度を調節して、熱源側熱交換器（２）
に供給する低温の水量を調節するようになされている。

したがって、本実施例では、請求項（１）の発明の構成
に加えて、凝縮された冷媒を過冷却する過冷却機構（３
４）を配置したので、上記請求項（１）の発明の効果と
同様の効果を発揮することができるとともに、室内の空
調負荷の要求、ピークカット要求、蓄熱槽（９）内の氷
残存量等のファクタに応じて、蓄熱媒体たる水の蓄冷熱
を過冷却熱源、凝縮熱源に使い分けることができ、運転
条件に適合した蓄冷熱の利用によりいっそう高い総使用
電力節減効果を得ることができるのである。

次に、本発明の第３実施例について説明する。

第８図は請求項（３）の発明の実施例に係る空気調和装
置の全体構成を示し、その構成は殆ど上記第３図と同様
である。そして、本実施例においては、上記第１．第２
三方弁（２０）、　　（２１）の代りに、流量調節機能
を有する２つの三方弁（２０’）（２１’）が配置され
ていて、該２つの三方弁（２０’）、　　（２１’）に
より、第１．第２循環機構（３１）、（３２）による熱
源側熱交換器（２）への冷却水の供給比率を可変に調節
するようにした調節手段（３５）が構成されている。な
お、過冷却機構（３４）は必ずしも必要ではない。

本実施例では、第９図に示すように、クーリングタワー
（１５）における冷却水温度が一日の時刻と共に変化し
て、熱源側熱交換器（２）での冷媒凝縮に必要な最低水
温Ｔｓよりも低下した場合（図中斜線部分■）、調節手
段（３５）により、第１．第２循環機構（３１）、（３
２）による冷却水の供給比率を調節して、熱源側熱交換
器（２）の冷却水温度を所定値に維持することができる
。

例えば、通常、早朝には熱源側熱交換器（２）から排出
される排出管（１６ａ）の冷却水温度が３２℃で、クー
リングタワー（１５）で２７℃に冷却されるのに対し、
昼間になると、排出管（１６ａ）の冷却水温度が３７℃
に上昇し、クーリングタワー（１５）で３２℃に冷却さ
れて戻るものとすると、所定の必要な水温（例えば３０
℃）以下に保持できないことになる。そのような場合、
調節手段（３５）により、蓄熱槽（９）の水をクーリン
グタワー（１５）からの冷却水に対して一定割合で熱源
側熱交換器（２）に供給することにより、例えば２７℃
の冷却水を熱源側熱交換器（２）に供給することができ
、所定の冷房効果を発揮することができるのである。ま
た、室内負荷が増大した場合にも同様に冷却水温度を調
節することができ、全体として、上記請求項（１）の発
明の効果に加えて、より微細な熱源側熱交換器（２）の
冷却水温度の調節ができ、総使用電力節減効果を向上す
ることができるのである。

次に、第４実施例について、第１０図〜第１４図に基づ
き説明する。第１０図は、前述の第２実施例の変形例を
示し、過冷却コイル（１４）を蓄熱槽（９）内ではなく
、主冷媒回路（８）の液管（７ａ）に介設している。こ
こで、上記過冷却コイル（１４）は、ケーシング（１４
ａ）内に装着されていて、該ケーシング（１４ａ）は排
出管（１４ｂ）および供給管（１４ｃ）により第２ポン
プ（１９）を介して蓄熱槽（９）と蓄熱媒体たる水の流
通可能になされている。そして、第２ポンプ（１９）と
蓄熱槽（１０）の間の排出管（１４ｂ）に第２三方弁（
２１）が介設されていて、該第２三方弁（２１）のもう
一方のポートから熱源側熱交換器（２）への水の供給管
（１８ｂ）が延びている。該供給管（１８ｂ）には、冷
却装置（１５）からの冷却水の供給管（１６ｂ）が接続
されている。また、第２三方弁（２１）と蓄熱槽（９）
との間の排出管（１４ｂ）から熱源側熱交換器（２）か
らの水の排出管（１８ａ）が延びていて、排出管（１８
ａ）に第１三方弁（２０）が介設されている。そして、
該第１三方弁（２０）のもう一方のボートに冷却装置（
１５）への冷却水の排出管（１８ａ）が接続されている
。したがって、本実施例では、第１循環機構（３１）は
上記第２．第３実施例と同様であるが、第２循環機構（
３２）は、過冷却コイル（１４）のケーシング（１４ａ
）への水の供給管（１４ｃ）、および排出管（１４ｂ）
をも含めて、熱源側熱交換器（２）への排出管（１６ａ
）、供給管（１６ｂ）および第２ポンプ（１９）により
構成されている。

なお、（２２’　）は過冷却コイル（１４）のケーシン
グ（１４ａ）からの排出管（１４ａ）から蓄熱槽（９）
に水をバイパスするためのバイパス管、（２３’）は該
バイパス管（２２’）に介設された流量制御弁である。

ここで、本実施例における運転モードについて説明する
に、空気調和装置の蓄冷熱運転時、第１電磁開閉弁（３
）が閉じ、第２電磁開閉弁（１２）が開いた状態で運転
が行われる。すなわち、第１１図に示すように、吐出ガ
ス冷媒が熱源側熱交換器（２）で凝縮された後、第１バ
イパス路（１１）に流れ、蓄熱コイル（１０）で蓄熱槽
（９）内を製氷するように循環する（図中実線矢印参照
）−方、第２循環機構（３２）は停止しておき、熱源側
熱交換器（２）への冷却水の供給は第１循環機構（３１
）だけによる（図中破線矢印参照）。また、通常の冷房
運転時には、第２電磁開閉弁（１２）が閉じ、第１電磁
開閉弁（３）が開いた状態で運転が行われる。すなわち
、第１２図に示すように、熱源側熱交換器（２）で凝縮
された冷媒が負荷側熱交換器（５）で蒸発して室内の冷
房を行うように循環する（図中実線矢印）一方、冷却水
の循環は上記蓄冷熱運転時と同様である。そして、冷房
運転中に室内の冷房負荷が増大したり、冷却水温度が上
昇したりして、熱源側熱交換器（２）における凝縮能力
の不足が生じた場合には、第１３図に示すように、第２
循環機構（３２）のうち過冷却コイル（１４）側の部分
だけを作動させて、過冷却コイル（１４）のケーシング
（１４ａ）に蓄熱槽（９）の蓄熱媒体たる水を供給し、
冷媒の過冷却を行って所定の冷房能力を維持するように
なされている。さらに、ピークカット要求がある場合あ
るいはその日の蓄熱槽（９）内の氷が余りそうな場合に
は、第１４図に示すように、第２循環機構（３２）を全
体的に作動させて、蓄熱槽（９）の水を過冷却コイル（
１４）を経て熱源側熱交換器（２）に供給する（図中破
線矢印）ことにより、蓄冷熱を使い切るようになされて
いる。

したがって、本実施例では、上記第２実施例と同様の効
果を発揮することができるとともに、熱源側熱交換器（
２）には過冷却コイル（１４）を経てやや温度が上昇し
た蓄熱媒体たる水が供給されるので、第２実施例等のご
とく非常に低温の水を熱源側熱交換器（２）に供給する
のに比べて、無理のない、凝縮、過冷却作用を行うので
、蓄冷熱の利用効率が勝れているものである。

次に上記第４実施例をさらに変形した第５実施例につい
て、第１５図〜第１９図に基づき説明する。第１５図は
請求項（２）の発明の実施例に係る空気調和装置の全体
構成を示し、本実施例では、過冷却コイル（１４）と共
に蓄熱コイル（１０）も蓄熱槽（９）の外部に設置され
ている。すなわち、第１バイパス路（１１）に直接蓄熱
コイル（１０）が介設されているとともに、そのケーシ
ング（１０ａ）は蓄熱槽（９）と２つの水配管（１０ｂ
）。

（１０ｃ）で蓄熱媒体たる水の流通可能に接続されてい
る。ここで、第２ポンプ（１９）は過冷却コイル（１４
）のケーシング（１４ａ）への供給管（１４ｃ）に介設
されていて、該第２ポンプ（１９）とケーシング（１４
ａ）との間の供給管（１４ｃ）に第４三方弁（２９）が
介設されている。そして、該第４三方弁（２９）のもう
一方のホードに蓄熱コイル（１０）のケーシング（１０
ａ）への水の供給管（１０ｃ）が接続されている。

また、熱源側熱交換器（２）からの水の排出管（１８ａ
）に介設された第２三方弁（２１）に過冷却コイル（１
４）からの水の排出管（１４ｂ）が接続され、該排出管
（１４ｂ）に第３三方弁（２８）が介設されている。該
第３三方弁（２８）のもう一方のボートからは熱源側熱
交換器（２）への水の供給管（１８ｂ）が延びてその先
端が第１三方弁（２０）に接続される一方、第３三方弁
（２８）と第２三方弁（２１）との間の排出管（１４ｂ
）に蓄熱コイル（１０）のケーシング（１０ａ）からの
水の排出管（１０ｂ）が接続されている。したがって、
第２循環機構（３２）は、上記第４実施例と同様に過冷
却コイル（１４）のケーシング（１４ａ）への配管（１
４ｂ）、（１４ｃ）をも含んで構成され、切換手段（３
３）は第１〜第４三方弁（２０）、（２１）、（２８）
。

（２９）により構成されている。

なお、（２２）は２つの水配管（１４ｃ）。

（１６ａ）の間をバイパス可能に接続するバイパス管、
（２３）は該バイパス管（２２）に介設された流量制御
弁であって、その機能は前述の第２実施例と同様である
。

次に、本実施例における運転モードについて説明するに
、上記第４実施例と同様の電磁開閉弁（３）、　　（１
２）の切換により冷媒系が切換えられて運転が行われる
。すなわち、蓄冷熱運転時には、第１６図に示すように
、熱源側熱交換器（２）で凝縮された冷媒が第１バイパ
ス路（１１）側に流れて蓄熱コイル（１０）で蒸発する
ように循環する（図中実線矢印）。また、切換手段（３
３）により、熱源側熱交換器（２）への冷却水の供給は
専ら第１循環機構（３１）つまり冷却装置（１５）側か
らなされる一方、第２循環機構（３２）は作動せずに蓄
熱槽（９）から蓄熱コイル（１０）のケーシング（１０
ａ）に蓄熱媒体たる水が供給されて（図中破線矢印）、
水に冷熱を付与して蓄熱槽（９）内の蓄冷熱を行う。そ
して、通常の冷房運転時には、第１７図に示すように、
熱源側熱交換器（２）で凝縮された冷媒が負荷側熱交換
器（５）で蒸発するように循環する（図中実線矢印）一
方、上記蓄冷熱運転時とは異なり、蓄熱コイル（１０）
側への蓄熱槽（９）からの蓄熱媒体たる水の供給は行わ
れずに、冷却装置（１５）と熱源側熱交換器（２）間の
冷却水の循環のみ行われる（図中破線矢印）。そのとき
、凝縮能力の不足があった場合には、第１８図に示すよ
うに、第２ポンプ（１９）を作動させ、第２．第３．第
４三方弁（２１）、　　（２ｇ）、　　（２９）の切換
により、蓄熱槽（９）内の水を過冷却コイル（１４）側
にのみ循環させて（図中破線矢印）、凝縮後の冷媒をさ
らに過冷却する。さらに、ピークカット要求あるいは一
日の運転で蓄熱槽（９）内の氷が残存しそうな場合には
、第１９図に示すように、第１循環機構（３１）を停止
させ、第２循環機構（３２）を全体的に作動させて、蓄
熱媒体たる水が過冷却コイル（１４）側を経て熱源側熱
交換器（２）に循環するように流れる（図中破線矢印）
。

したがって、本実施例でも、上記第４実施例と同様の効
果を得ることができる。

なお、本発明は、いずれも上記第３図等のような主冷媒
回路（８）の切換機構のないものだけでなく、冷媒の循
環方向を切換えるようにしたいわゆるヒートポンプ回路
を有する空気調和装置についても適用しうるちのである
。

（発明の効果） 以上説明したように、請求項（１）の発明によれば、冷
却装置で冷却される凝縮器と蓄熱媒体たる水を内蔵した
蓄熱槽とを備えた蓄熱式空気調和装置において、上記蓄
熱槽と凝縮器とを水の循環可能に接続するとともに、必
要に応じて凝縮器への冷却水の供給を冷却装置側と蓄熱
槽側とに切換えるようにしたので、装置の破損を有効に
防止しながら、蓄冷熱の利用効率の向上による総使用電
力の低減を図ることができる。

また、請求項（２）の発明によれば、上記請求項（１）
の発明に加えて、凝縮器で凝縮された冷媒をさらに蓄熱
槽内の蓄冷熱で過冷却するようにしたので、運転状態等
の変化に対応して蓄冷熱の利用法を切換えることができ
、装置の破損を有効に防止しながら、総使用電力の低減
効果をさらに向上することができる。

また、請求項（３）の発明によれば、上記請求項（１）
の発明の構成において、冷却装置と蓄熱槽による凝縮器
への冷却水の利用比率を運転状態に応じて可変に調節す
るようにしたので、より細やかな蓄冷熱の利用により、
請求項（１）め発明の効果をより高く発揮することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例を示し、第１図は請求項（１）の
発明に係る第１実施例の冷媒系統および冷却水配管を示
す図、第２図はクーリングタワーの構造図、第３図は請
求項（２）の発明に係る第２実施例の冷媒系統および冷
却水配管を示す図、第４図〜第７図は第２実施例におけ
る運転モードを示し、それぞれ順に、蓄冷熱運転、通常
冷房運転、過冷却源としての蓄冷熱回収冷房運転、凝縮
源としての蓄冷熱回収冷房運転のモードを示す図、第８
図は請求項（３）の発明に係る第３実施例の冷媒系統お
よび冷却水配管を示す図、第９図はクーリングタワーに
おける一日の冷却水の温度変化を示す特性図、第１０図
は第４実施例の冷媒系統および冷却水配管を示す図、第
１１図〜第１４図は第４実施例における上記第４図〜第
７図相当図、第１５図は第５実施例の冷媒系統および冷
却水配管を示す図、第１６図〜第１９図は第５実施例に
おける上記第１１図〜第１４図相当図である。 （１）・・・圧縮機、（２）・・・熱源側熱交換器（凝
縮器）、（３）・・・第１自動膨張弁（減圧機構）、（
５）・・・負荷側熱交換器（蒸発器）、（８）・・・主
冷媒回路、（９）蓄熱槽、（１０）・・・蓄熱コイル（
熱交換コイル）、（１５）・・・クーリングタワー（冷
却装置）、（３１）・・・第１循環機構、（３２）第２
循環機構、（３３）・・・切換手段、（３４）・・・過
冷却機構、 ・・・調節手段。 第 図 第 図 第１３図 第１１ 図 第 図 第 １ソ 区 第１６図

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）圧縮機（１）、水冷式凝縮器（２）、減圧機構（
   ４）および蒸発器（５）を順次接続してなる主冷媒回路
   （８）と、蓄熱媒体としての水を内蔵する蓄熱槽（９）
   と、該蓄熱槽（９）の水と冷媒との熱交換を行う熱交換
   コイル（１０）とを備えた蓄熱式空気調和装置において
   、上記凝縮器（２）の冷却水を冷却するための冷却装置
   （１５）と、該冷却装置（１５）と凝縮器（２）とを冷
   却水の循環可能に接続する第１循環機構（３１）と、上
   記蓄熱槽（９）と凝縮器（２）とを蓄熱槽（９）内の水
   の循環可能に接続する第２循環機構（３２）と、上記第
   １循環機構（３１）と第２循環機構（３２）とによる凝
   縮器（２）への冷却水の供給を択一的に切換える切換手
   段（３３）とを備えたことを特徴とする蓄熱式空気調和
   装置。
2. （２）圧縮機（１）、水冷式凝縮器（２）、減圧機構（
   ４）および蒸発器（５）を順次接続してなる主冷媒回路
   （８）と、蓄熱媒体としての水を内蔵する蓄熱槽（９）
   と、該蓄熱槽（９）の水と冷媒との熱交換を行う熱交換
   コイル（１０）とを備えた蓄熱式空気調和装置において
   、上記凝縮器（２）の冷却水を冷却するための冷却装置
   （１５）と、該冷却装置（１５）と凝縮器（２）とを冷
   却水の循環可能に接続する第１循環機構（３１）と、上
   記蓄熱槽（９）と凝縮器（２）とを蓄熱槽（９）内の水
   の循環可能に接続する第２循環機構（３２）と、上記第
   １循環機構（３１）と第２循環機構（３２）とによる凝
   縮器（２）への冷却水の供給を択一的に切換える切換手
   段（３３）と、上記凝縮器（２）で凝縮された冷媒を蓄
   熱槽（９）の水で過冷却する過冷却機構（３４）とを備
   えたことを特徴とする蓄熱式空気調和装置。
3. （３）圧縮機（１）、水冷式凝縮器（２）、減圧機構（
   ４）および蒸発器（５）を順次接続してなる主冷媒回路
   （８）と、蓄熱媒体としての水を内蔵する蓄熱槽（９）
   と、該蓄熱槽（９）の水と冷媒との熱交換を行う熱交換
   コイル（１０）とを備えた蓄熱式空気調和装置において
   、上記凝縮器（２）の冷却水を冷却するための冷却装置
   （１５）と、該冷却装置（１５）と凝縮器（２）とを冷
   却水の循環可能に接続する第１循環機構（３１）と、上
   記蓄熱槽（９）と凝縮器（２）とを蓄熱槽（９）内の水
   の循環可能に接続する第２循環機構（３２）と、上記第
   １循環機構（３１）と第２循環機構（３２）とによる凝
   縮器（２）への冷却水の供給比率可変に調節する調節手
   段（３５）とを備えたことを特徴とする蓄熱式空気調和
   装置。