JPH0849937A - 蓄熱式空気調和機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は蓄熱式空気調和機に関するもので、
特に昼間冷房運転時の蓄熱槽内の蓄熱量を有効に取り出
す空調機を提供することを目的とする。 【構成】 １次側冷凍サイクルと、２次側冷凍サイクル
とからなる蓄熱式空気調和機において、昼間冷房運転時
でかつ室内負荷が比較的小さい蓄熱槽運転モードの場
合、蓄熱槽ＳＴＲの蓄熱量が所定値以下となった場合に
第２流量弁ＲＶ２を全開とし、蓄熱槽水温が所定値以上
となるまで蓄熱槽運転モードでの運転を行う第１制御装
置ＣＮＴ１を備えたものである。このことにより、蓄熱
槽ＳＴＲ内の蓄熱量が減少した場合においても蓄熱量を
有効に取り出すことができ、室内負荷に対する冷房能力
の不足を防止することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、空気を熱源とする空気
調和機において、夜間電力を利用するための蓄熱機能、
及びその制御機能を備えた蓄熱式空気調和機に関する。

【０００２】

【従来の技術】蓄熱式空気調和機については、既にさま
ざまな開発がなされており、例えば、特開平１−１８６
５０７号公報に示されているような蓄熱式空気調和機が
ある。

【０００３】その基本的な技術について以下述べる。図
５に示すように、室外ユニットは、圧縮機２，四方弁
３，室外側熱交換器４，冷暖房用減圧装置５，第１補助
熱交換器１４ａを環状に順次接続して熱源側冷凍サイク
ルを形成し、一方、第１補助熱交換器１４ａと熱交換す
るように一体に形成されている第２補助熱交換器１４
ｂ，冷媒量調整タンク１０，冷媒搬送ポンプＰＭ，利用
側熱交換器１５ａ，１５ｂを環状に順次接続して利用側
冷凍サイクルを形成している。

【０００４】更に、熱源側冷凍サイクルにおける第１補
助熱交換器１４ａに対して並列に設置した蓄熱用熱交換
器１３ａと、利用側冷凍サイクルにおける第２補助熱交
換器１４ｂに対して並列に設置した放熱用熱交換器１３
ｂと、蓄熱材である水１６を有する蓄熱槽ＳＴＲを設置
している。

【０００５】そして、熱源側冷凍サイクルにおいて、第
１補助熱交換器１４ａと蓄熱用熱交換器１３ａとの回路
の切り替えは三方切替弁１７ａ，１７ｂにより行い、利
用側冷凍サイクルにおいて、第２補助熱交換器１４ｂと
放熱用熱交換器１３ｂとの回路の切り替えは三方流量弁
１８ａ，１８ｂにより行う。

【０００６】以上のように構成された蓄熱式空気調和機
について、その動作を説明する。まず、夜間運転は、熱
源側冷凍サイクルのみの運転であり、熱源側冷凍サイク
ルにおいて四方弁３によって製氷運転、及び蓄熱（温
水）運転に切り替えられ、製氷運転時は図中の実線矢印
の方向に冷媒が流れて冷房サイクルが形成され、室外側
熱交換器４を凝縮器、蓄熱槽内の蓄熱用熱交換器１３ａ
を蒸発器として作用させて、蓄熱槽内の蓄熱用熱交換器
１３ａの周囲に氷として蓄冷される。

【０００７】また、蓄熱運転時には図中の破線方向に冷
媒が流れて暖房サイクルが形成され、室外側熱交換器４
を蒸発器、蓄熱槽内の蓄熱用熱交換器１３ａを凝縮器と
して作用させて、蓄熱槽内の蓄熱用熱交換器１３ａを介
して蓄熱槽ＳＴＲ内に温水として蓄熱される。この場
合、第１補助熱交換器１４ａは使用されない。

【０００８】この場合、熱源側冷凍サイクルと利用側冷
凍サイクルが分離されていて、両サイクル内の冷媒が混
合することがないため、適正冷媒封入量を維持でき、か
つ、熱源側冷凍サイクルの配管長が短くて済むため、圧
縮機２内の冷凍機油が流出しても戻り易く、圧縮機２の
信頼性を高めることができる。

【０００９】一方、昼間運転は熱源側冷凍サイクル、及
び利用側冷凍サイクルの両方を運転させる。

【００１０】特に、利用側での熱負荷が１日のうちで比
較的大きい、いわゆるピーク負荷時の場合、三方切替弁
１７ａ，１７ｂの切り替えにより第１補助熱交換器１４
ａが熱源側冷凍サイクルに連通され、また、利用側冷凍
サイクルにおいては、三方流量弁１８ａ，１８ｂにより
第２補助熱交換器１４ｂ、及び放熱用熱交換器１３ｂへ
流入する冷媒量が分配されている。

【００１１】夜間に蓄熱槽ＳＴＲ内の蓄熱材に蓄えられ
冷熱、あるいは、温熱を蓄熱槽内の放熱用熱交換器１３
ｂを介して、利用側冷凍サイクル内の冷媒と熱交換し、
かつ熱源側冷凍サイクルの運転により冷却、あるいは加
熱された冷媒が第２補助熱交換器１４ｂを介して、利用
側冷凍サイクル内の冷媒と熱交換する。

【００１２】それら二つの熱交換器で熱交換された冷媒
を冷媒搬送ポンプＰＭにて各室内ユニット１２の利用側
熱交換器１５へ搬送して室内空気と熱交換することによ
り、各室内の冷房、あるいは、暖房を行なう。

【００１３】従って、この場合、熱源側冷凍サイクルに
おける冷房、あるいは暖房能力は、熱源側冷凍サイクル
の能力と、蓄熱槽ＳＴＲの放熱用熱交換器１３ｂでの放
熱能力とのほぼ和となり、冷房、あるいは暖房能力が増
大する。

【００１４】以上のように、夜間の余剰電力エネルギー
を熱に変換して蓄熱しておき、昼間にその電力を利用す
ることにより、昼間の高負荷時刻における電力ピークを
抑え、電力利用の平準化が図れる。

【００１５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述の
従来例では、室内の冷房負荷が比較的小さく、利用側
（２次側）冷凍サイクルの蓄熱槽ＳＴＲのみを作用させ
る場合、蓄熱槽ＳＴＲ内の蓄熱量の減少に伴って水温が
上昇すると、蓄熱槽ＳＴＲの放熱用熱交換器１３ｂの管
内側冷媒と管外側の水との温度差が小さくなって蓄熱槽
ＳＴＲにおける熱交換量が低下し、蓄熱槽出口の冷媒過
冷却度を保持できなくなってしまう。

【００１６】更に、蓄熱槽出口の冷媒過冷却度を保持で
きなくなると、蓄熱槽ＳＴＲの放熱用熱交換器１３ｂ管
内側の冷媒は完全な２相状態となるために、蓄熱槽ＳＴ
Ｒにおける圧力損失が増大し、蓄熱槽ＳＴＲの放熱用熱
交換器１３ｂを流れる冷媒循環量が減少してしまう。

【００１７】その結果、蓄熱槽ＳＴＲ内の蓄熱量を有効
に取り出せなくなり、冷房能力の不足を生じるという欠
点を有していた。

【００１８】また、室内負荷が比較的大きく、熱源側
（１次側）冷凍サイクルを運転し、利用側（２次側）冷
凍サイクルの蓄熱槽ＳＴＲの放熱用熱交換器１３ｂ、及
び第２補助熱交換器１４ｂの両方を作用させる場合も同
様に、蓄熱槽ＳＴＲ内の蓄熱量の減少に伴って水温が上
昇すると蓄熱槽出口の冷媒過冷却度を保持できなくな
り、蓄熱槽ＳＴＲの放熱用熱交換器１３ｂを流れる冷媒
循環量が減少してしまう。

【００１９】その結果、蓄熱槽ＳＴＲ内の蓄熱量を有効
に取り出せなくなり、冷房能力の不足を生じるという欠
点を有していた。

【００２０】そこで本発明は、利用側（２次側）冷凍サ
イクルの各運転モード時において、夜間に蓄えた蓄熱槽
ＳＴＲ内の蓄熱量を有効に取り出すことにより、室内負
荷に対する冷房能力の不足を防止し得る蓄熱式空気調和
機を提供することを目的とするものである。

【００２１】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
本発明の蓄熱式空気調和機は、圧縮機と、第１四方弁
と、室外側熱交換器とを直列に接続し、かつ第１膨張弁
と冷媒対冷媒熱交換器の１次側熱交換部を、第２膨張弁
と蓄熱槽の１次側熱交換部に対して並列に接続した１次
側冷凍サイクルと、冷媒搬送ポンプと第２四方弁と冷媒
タンクとからなるポンプユニットと、室内側熱交換器と
室内流量弁とからなる室内ユニットとを接続し、かつ第
１流量弁と冷媒対冷媒熱交換器の２次側熱交換部を、第
２流量弁と蓄熱槽の２次側熱交換部に対して並列に接続
した２次側冷凍サイクルとからなり前記蓄熱槽に水温検
出装置と水位検出装置を設置して、蓄熱槽の水温と水位
とから蓄熱槽の蓄熱量を算出する蓄熱量検出装置を備
え、冷房運転時の２次側冷凍サイクルにおいて、冷媒対
冷媒熱交換器の２次側熱交換部を冷媒が流れる冷媒対冷
媒熱交換器運転モードと、蓄熱槽の２次側熱交換部を冷
媒が流れる蓄熱槽運転モードと、冷媒対冷媒熱交換器の
２次側熱交換部と蓄熱槽の２次側熱交換部の両方を冷媒
が流れる同時運転モードの各運転モードを切替えるモー
ド制御装置を備え更に冷房運転時の冷媒対冷媒熱交換器
の２次側熱交換部出口、及び蓄熱槽の２次側熱交換部出
口の冷媒過冷却度を検出する過冷却度検出装置を備え、
蓄熱槽運転モードの場合で、かつ蓄熱槽の蓄熱量が所定
値以下となった場合に第２流量弁を全開として、蓄熱槽
水温が所定値以上となるまで蓄熱槽運転モードでの運転
を行う第１制御装置を備えたものである。

【００２２】また、同時運転モードの場合で、かつ蓄熱
槽の蓄熱量が所定値以下となった場合に第２流量弁を全
開とし、更にその後の運転において蓄熱槽の２次側熱交
換部出口の冷媒過冷却度を保持できなくなった場合に、
第１流量弁を所定開度以下として、蓄熱槽水温が所定値
以上となるまで同時運転モードでの運転を行う第２制御
装置を備えたものである。

【００２３】

【作用】上記のような構成による本発明の蓄熱式空気調
和機の作用を以下に示す。

【００２４】ここで夜間蓄熱運転（製氷運転）について
は従来と同様の作用であるので説明を割愛し、昼間冷房
運転について以下説明していく。

【００２５】まず、昼間冷房運転において室内負荷が比
較的小さい場合には、モード制御装置により蓄熱槽運転
モードでの運転を行う。

【００２６】この時、１次側冷凍サイクルは圧縮機を運
転しないために作用しない。また、２次側冷凍サイクル
において、冷媒は蓄熱槽の２次側熱交換部を介して蓄熱
槽内の蓄熱材と熱交換し、自身は冷却されて液冷媒とな
った後に冷媒搬送ポンプにより室内ユニットに送られて
室内を冷房する。

【００２７】そして、室内負荷が更に増大した場合に
は、モード制御装置により同時運転モードでの運転を行
う。

【００２８】この時、１次側冷凍サイクルの圧縮機を運
転することにより、冷媒対冷媒熱交換器の１次側熱交換
部を介して２次側冷凍サイクルの冷媒を冷却する。

【００２９】また、２次側冷凍サイクルにおいて、冷媒
は蓄熱槽の２次側熱交換部、及び冷媒対冷媒熱交換器の
２次側熱交換部を介して冷却され、自身は液冷媒となっ
た後に冷媒搬送ポンプにより室内ユニットに送られて室
内を冷房する。

【００３０】尚、この時の２次側冷凍サイクルにおける
冷媒対冷媒熱交換器の２次側熱交換部、及び蓄熱槽の２
次側熱交換部への冷媒循環量は、第１流量弁、及び第２
流量弁によりそれぞれ所定の冷媒過冷却度となるように
制御されている。

【００３１】このように運転することにより、夜間の蓄
熱を利用し、かつ室内負荷に対応した冷房運転が可能と
なる。

【００３２】更に、室内負荷が比較的小さい蓄熱槽運転
モードの場合には、第１制御装置により、蓄熱槽の蓄熱
量が所定値以下となった場合に第２流量弁を全開とし
て、蓄熱槽水温が所定値以上となるまで蓄熱槽運転モー
ドでの運転を行う。

【００３３】このことにより蓄熱槽の２次側熱交換部の
冷媒循環量が増大し、それに伴って蓄熱槽の２次側熱交
換部管内側の熱伝達率が向上するために、蓄熱槽の２次
側熱交換部における管内側冷媒と、蓄熱材である水との
熱交換量を増大させることができる。

【００３４】よって、室内負荷に対する冷房能力の不足
を防止することができる。また、室内負荷が比較的大き
い同時運転モードの場合には、第２制御装置により、蓄
熱槽の蓄熱量が所定値以下となった場合に第２流量弁を
全開とし、更にその後の運転において蓄熱槽の２次側熱
交換部出口の冷媒過冷却度を保持できなくなった場合
に、第１流量弁を所定開度以下として蓄熱槽に強制的に
冷媒を循環させ、蓄熱槽水温が所定値以上となるまで同
時運転モードでの運転を行う。

【００３５】このことにより、蓄熱槽内の蓄熱量が減少
した場合においても、それを有効に取り出すことがで
き、室内負荷に対する冷房能力の不足を防止することが
できる。

【００３６】以上のように、昼間冷房時の室内負荷が比
較的小さい蓄熱槽運転モードにおいて、蓄熱量が減少し
て蓄熱槽での熱交換量が低下した場合には、第１制御装
置により蓄熱槽運転モードにて蓄熱槽内の蓄熱量を有効
に取り出すと共に、室内負荷が比較的大きい同時運転モ
ードにおいて、蓄熱量が減少して蓄熱槽での熱交換量が
低下した場合には、第２制御装置により同時運転モード
にて蓄熱槽内の蓄熱量を有効に取り出すことにより、室
内負荷に対する冷房能力の不足を防止し得る蓄熱式空気
調和機を提供することができる。

【００３７】

【実施例】以下、本発明による蓄熱式空気調和機の第１
の実施例について、図面を参照しながら説明する。な
お、従来と同一構成については、同一符号を付して詳細
な説明を省略する。

【００３８】図１は本発明の第１の実施例の蓄熱式空気
調和機の冷凍サイクル図である。図１において、本発明
による第１の実施例の蓄熱式空気調和機は、室外ユニッ
ト１と、蓄熱槽ＳＴＲと、室内ユニット１２と、ポンプ
ユニットＰＵとからなる。

【００３９】室外ユニット１は、圧縮機２、第１四方弁
３ａ、室外側熱交換器４、第１膨張弁ＥＸＰ１、第２膨
張弁ＥＸＰ２、１次側熱交換部１４ａと２次側熱交換部
１４ｂとからなる冷媒対冷媒熱交換器ＨＥＸ、第１流量
弁ＲＶ１、第２流量弁ＲＶ２とから構成されている。

【００４０】蓄熱槽ＳＴＲは、蓄熱材である水１６、蓄
熱槽の１次側熱交換部１３ａ、蓄熱槽の２次側熱交換部
１３ｂ、水温検出装置１８、水位検出装置１９、蓄熱量
検出装置ＣＡＬとから構成されている。

【００４１】また、複数の室内ユニット１２ａ，１２ｂ
は、室内流量弁ＲＶａ，ＲＶｂ、及び室内側熱交換器１
５ａ，１５ｂとから構成されており、ポンプユニットＰ
Ｕは、冷媒タンク１０、冷媒搬送ポンプＰＭ、第２四方
弁３ｂとから構成されている。

【００４２】室外ユニット１において、圧縮機２と、第
１四方弁３ａと、室外側熱交換器４と、第１膨張弁ＥＸ
Ｐ１と、冷媒対冷媒熱交換器の１次側熱交換部１４ａと
を直列に接続し、さらに第２膨張弁ＥＸＰ２と蓄熱槽の
１次側熱交換部１３ａを、第１膨張弁ＥＸＰ１と冷媒対
冷媒熱交換器の１次側熱交換部１４ａに対して並列に接
続して１次側冷凍サイクルを形成している。

【００４３】また、ポンプユニットＰＵと、各室内ユニ
ット１２ａ，１２ｂと、冷媒対冷媒熱交換器の２次側熱
交換部１４ｂと第１流量弁ＲＶ１とを直列に接続し、さ
らに蓄熱槽の２次側熱交換部１３ｂと第２流量弁ＲＶ２
を、冷媒対冷媒熱交換器の２次側熱交換部１４ｂと第１
流量弁ＲＶ１に対して並列に接続して２次側冷凍サイク
ルを形成している。

【００４４】尚、第１四方弁３ａのモ−ドについては、
圧縮機２吐出側と室外側熱交換器４とを、かつ圧縮機２
吸入側と蓄熱槽ＳＴＲとを連通する場合を冷房モ−ド、
圧縮機２吐出側と蓄熱槽ＳＴＲとを、かつ圧縮機２吸入
側と室外側熱交換器４とを連通する場合を暖房モ−ドと
定義する。

【００４５】また、第２四方弁３ｂのモ−ドについて
は、冷媒搬送ポンプＰＭ吐出側と室内ユニット１２ａ，
１２ｂとを、かつ冷媒搬送ポンプＰＭ吸入側と室外ユニ
ット１、及び蓄熱槽ＳＴＲとを連通する場合を冷房モ−
ド、冷媒搬送ポンプＰＭ吐出側と室外ユニット１、及び
蓄熱槽ＳＴＲとを、かつ冷媒搬送ポンプＰＭ吸入側と室
内ユニット１２ａ，１２ｂとを連通する場合を暖房モ−
ドと定義する。

【００４６】また、第１膨張弁ＥＸＰ１、及び第２膨張
弁ＥＸＰ２については、第１膨張弁ＥＸＰ１を全閉とし
て第２膨張弁ＥＸＰ２を所定の開度とする場合を夜間モ
ード、第２膨張弁ＥＸＰ２を全閉として第１膨張弁ＥＸ
Ｐ１を所定の開度とする場合を昼間モードと定義する。

【００４７】更に、昼間冷房運転時の２次側冷凍サイク
ルの運転モードについては、冷媒対冷媒熱交換器の２次
側熱交換部１４ｂを冷媒が流れるモードを冷媒対冷媒熱
交換器運転モード、蓄熱槽の２次側熱交換部１３ｂを冷
媒が流れるモードを蓄熱槽運転モード、冷媒対冷媒熱交
換器の２次側熱交換部１４ｂと蓄熱槽の２次側熱交換部
１３ｂの両方を冷媒が流れるモードを同時運転モードと
定義する。

【００４８】前記２次側冷凍サイクルの各運転モード
は、モード制御装置ＭＯＤＥにより切替えられる。

【００４９】ここで、ＳＵＢは冷房モード時の冷媒対冷
媒熱交換器の２次側熱交換部１４ｂ出口の冷媒過冷却度
ＳＣ１、及び蓄熱槽の２次側熱交換部１３ｂ出口の冷媒
過冷却度ＳＣ２を検知する過冷却度検出装置である。

【００５０】図２は本発明の第１の実施例の蓄熱式空気
調和機の動作を示すフローチャートである。

【００５１】以上のように構成された蓄熱式空気調和機
について、以下その動作を図１、図２に基づいて説明す
る。

【００５２】但し、本発明は昼間の冷房運転に関するも
のであるため、夜間蓄熱運転（製氷運転）、及び暖房運
転についての説明は省略する。

【００５３】また、本発明は昼間の冷房運転における蓄
熱槽運転モード、及び同時運転モードに関するものであ
るため、他の運転モード（冷媒対冷媒熱交換器運転モー
ド）についての説明は省略する。

【００５４】昼間冷房運転（蓄熱槽運転モード）；室内
負荷が比較的小さい場合には、ＳＴＥＰ１、及びＳＴＥ
Ｐ２においてモード制御装置ＭＯＤＥにより蓄熱槽運転
モードに切替えられる。

【００５５】ＳＴＥＰ３にて冷媒搬送ポンプＰＭが運転
を開始すると共に、ＳＴＥＰ４にて蓄熱槽の２次側熱交
換部１３ｂ出口の冷媒過冷却度ＳＣ２の制御目標範囲Ｂ
（下限値Ｂmin、上限値Ｂmax）を設定し、ＳＴＥＰ５に
移行する。

【００５６】ＳＴＥＰ５において蓄熱槽の２次側熱交換
部１３ｂ出口の冷媒過冷却度ＳＣ２が制御目標範囲Ｂの
下限値Ｂminよりも小さい場合には、蓄熱槽ＳＴＲの冷
媒循環量を減少させて蓄熱槽の２次側熱交換部１３ｂ出
口の冷媒過冷却度ＳＣ２を増大させるべく、ＳＴＥＰ６
に移行して第２流量弁ＲＶ２を所定開度だけ閉じる。

【００５７】逆に、蓄熱槽の２次側熱交換部１３ｂ出口
の冷媒過冷却度ＳＣ２が制御目標範囲Ｂの下限値Ｂmin
以上の場合にはＳＴＥＰ７に進み、更に蓄熱槽の２次側
熱交換部１３ｂ出口の冷媒過冷却度ＳＣ２が制御目標範
囲Ｂの上限値Ｂmaxよりも大きい場合には、蓄熱槽ＳＴ
Ｒの冷媒循環量を増大させて蓄熱槽の２次側熱交換部１
３ｂ出口の冷媒過冷却度ＳＣ２を減少させるべく、ＳＴ
ＥＰ８に移行して第２流量弁ＲＶ２を所定開度だけ開
く。

【００５８】尚、蓄熱槽の２次側熱交換部１３ｂ出口の
冷媒過冷却度ＳＣ２が制御目標範囲Ｂに収まっている場
合には、第２流量弁ＲＶ２は動作しない。

【００５９】しかし、このように運転を続け、蓄熱槽Ｓ
ＴＲ内の蓄熱量の減少に伴って水温が上昇すると、蓄熱
槽の２次側熱交換部１３ｂの管内側冷媒と管外側の水と
の温度差が小さくなって蓄熱槽ＳＴＲにおける熱交換量
が低下し、蓄熱槽の２次側熱交換部１３ｂ出口の冷媒過
冷却度を保持できなくなってしまう。

【００６０】更に、蓄熱槽の２次側熱交換部１３ｂ出口
の冷媒過冷却度を保持できなくなると、蓄熱槽の２次側
熱交換部１３ｂ管内側の冷媒は完全な２相状態となるた
めに蓄熱槽ＳＴＲにおける圧力損失が増大し、蓄熱槽の
２次側熱交換部１３ｂを流れる冷媒循環量が減少してし
まう。

【００６１】その結果、蓄熱槽ＳＴＲ内の蓄熱量を有効
に取り出せなくなり、冷房能力の不足を生じてしまう。

【００６２】そこでＳＴＥＰ９において、蓄熱量検出装
置ＣＡＬにより蓄熱槽ＳＴＲ内の蓄熱量が所定値以下と
なったことを検知した場合にＳＴＥＰ１０に移行し、蓄
熱槽ＳＴＲ内の蓄熱量を使いきるべく第２流量弁ＲＶ２
の開度を全開として運転を行う。

【００６３】このことにより蓄熱槽の２次側熱交換部１
３ｂの冷媒循環量が増大し、それに伴って蓄熱槽の２次
側熱交換部１３ｂ管内側の熱伝達率が向上するために、
蓄熱槽の２次側熱交換部１３ｂにおける管内側冷媒と、
蓄熱材である水１６との熱交換量を増大させることがで
きる。

【００６４】そして、ＳＴＥＰ１１において、蓄熱槽Ｓ
ＴＲ内の水温が所定値以上となるまで蓄熱槽運転モード
での運転を行う。

【００６５】よって、蓄熱槽ＳＴＲ内の蓄熱量が減少し
た場合においても、それをを有効に取り出すことがで
き、室内負荷に対する冷房能力の不足を防止することが
できる。

【００６６】次に、本発明による蓄熱式空気調和機の第
２の実施例について、図面を参照しながら説明する。

【００６７】図３は本発明の第２の実施例の蓄熱式空気
調和機の冷凍サイクル図、図４は同実施例の蓄熱式空気
調和機の動作を示すフローチャートである。

【００６８】昼間冷房運転（同時運転モード）；室内負
荷が比較的大きい場合には、ＳＴＥＰ１、及びＳＴＥＰ
２においてモード制御装置ＭＯＤＥにより同時運転モー
ドに切替えられる。

【００６９】ＳＴＥＰ３にて冷媒搬送ポンプＰＭ、及び
圧縮機２が運転を開始すると共に、ＳＴＥＰ４にて冷媒
対冷媒熱交換器の２次側熱交換部１４ｂ出口の冷媒過冷
却度ＳＣ１の制御目標範囲Ａ（下限値Ａmin、上限値Ａm
ax）、及び蓄熱槽の２次側熱交換部１３ｂ出口の冷媒過
冷却度ＳＣ２の制御目標範囲Ｂ（下限値Ｂmin、上限値
Ｂmax）を設定し、ＳＴＥＰ５に移行する。

【００７０】ＳＴＥＰ５において蓄熱槽の２次側熱交換
部１３ｂ出口の冷媒過冷却度ＳＣ２が制御目標範囲Ｂの
下限値Ｂmaxよりも小さい場合には、蓄熱槽ＳＴＲの冷
媒循環量を減少させて蓄熱槽の２次側熱交換部１３ｂ出
口の冷媒過冷却度ＳＣ２を増大させるべく、ＳＴＥＰ６
に移行して第２流量弁ＲＶ２を所定開度だけ閉じる。

【００７１】逆に、蓄熱槽の２次側熱交換部１３ｂ出口
の冷媒過冷却度ＳＣ２が制御目標範囲Ｂの下限値Ｂmin
以上の場合にはＳＴＥＰ７に進み、更に蓄熱槽の２次側
熱交換部１３ｂ出口の冷媒過冷却度ＳＣ２が制御目標範
囲Ｂの上限値Ｂmaxよりも大きい場合には、蓄熱槽ＳＴ
Ｒの冷媒循環量を増大させて蓄熱槽の２次側熱交換部１
３ｂ出口の冷媒過冷却度ＳＣ２を減少させるべく、ＳＴ
ＥＰ８に移行して第２流量弁ＲＶ２を所定開度だけ開
く。

【００７２】尚、蓄熱槽の２次側熱交換部１３ｂ出口の
冷媒過冷却度ＳＣ２が制御目標範囲Ｂに収まっている場
合には、第２流量弁ＲＶ２は動作しない。

【００７３】その後ＳＴＥＰ９において、冷媒対冷媒熱
交換器の２次側熱交換部１４ｂ出口の冷媒過冷却度ＳＣ
１が制御目標範囲Ａの下限値Ａminよりも小さい場合に
は、冷媒対冷媒熱交換器ＨＥＸの冷媒循環量を減少させ
て冷媒対冷媒熱交換器の２次側熱交換部１４ｂ出口の冷
媒過冷却度ＳＣ１を増大させるべく、ＳＴＥＰ１０に移
行して第１流量弁ＲＶ１を所定開度だけ閉じる。

【００７４】逆に、冷媒対冷媒熱交換器の２次側熱交換
部１４ｂ出口の冷媒過冷却度ＳＣ１が制御目標範囲Ａの
下限値Ａmin以上の場合にはＳＴＥＰ１１に進み、更に
冷媒対冷媒熱交換器の２次側熱交換部１４ｂ出口の冷媒
過冷却度ＳＣ１が制御目標範囲Ａの上限値Ａmaxよりも
大きい場合には、冷媒対冷媒熱交換器ＨＥＸの冷媒循環
量を増大させて冷媒対冷媒熱交換器の２次側熱交換部１
４ｂ出口の冷媒過冷却度ＳＣ１を減少させるべく、ＳＴ
ＥＰ１２に移行して第１流量弁ＲＶ１を所定開度だけ開
く。

【００７５】尚、冷媒対冷媒熱交換器の２次側熱交換部
１４ｂ出口の冷媒過冷却度ＳＣ１が制御目標範囲Ａに収
まっている場合には、第１流量弁ＲＶ１は動作しない。

【００７６】しかし、このように運転を続け、蓄熱槽Ｓ
ＴＲ内の蓄熱量の減少に伴って水温が上昇すると、蓄熱
槽の２次側熱交換部１３ｂの管内側冷媒と管外側の水と
の温度差が小さくなって蓄熱槽ＳＴＲにおける熱交換量
が低下し、蓄熱槽の２次側熱交換部１３ｂ出口の冷媒過
冷却度を保持できなくなってしまう。

【００７７】更に、蓄熱槽の２次側熱交換部１３ｂ出口
の冷媒過冷却度を保持できなくなると、蓄熱槽の２次側
熱交換部１３ｂ管内側の冷媒は完全な２相状態となるた
めに蓄熱槽ＳＴＲにおける圧力損失が増大し、蓄熱槽の
２次側熱交換部１３ｂを流れる冷媒循環量が減少してし
まう。

【００７８】その結果、蓄熱槽ＳＴＲ内の蓄熱量を有効
に取り出せなくなり、冷房能力の不足を生じてしまう。

【００７９】そこでＳＴＥＰ１３において、蓄熱量検出
装置ＣＡＬにより蓄熱槽ＳＴＲ内の蓄熱量が所定値以下
となったことを検知した場合にはＳＴＥＰ１４に移行
し、蓄熱槽ＳＴＲ内の蓄熱量を使いきるべく第２流量弁
ＲＶ２の開度を全開として運転を行う。

【００８０】そして、ＳＴＥＰ１５において、蓄熱槽の
２次側熱交換部１３ｂ出口の冷媒過冷却度ＳＣ２を保持
できなくなった時点でＳＴＥＰ１６に移行し、第１流量
弁ＲＶ１の開度を所定開度以下として蓄熱槽ＳＴＲに強
制的に冷媒を循環させ、蓄熱槽ＳＴＲ内の水温が所定値
以上となるまで同時運転モードでの運転を行う。

【００８１】このことにより、蓄熱槽ＳＴＲ内の蓄熱量
が減少した場合においても蓄熱槽ＳＴＲ内の蓄熱量を有
効に取り出すと共に、冷媒対冷媒熱交換器ＨＥＸにおい
ても熱交換を行うため、室内負荷が大きい場合にも冷房
能力の不足を防止することができる。

【００８２】以上のように、昼間冷房運転時において、
室内負荷が比較的小さい蓄熱槽運転モードでかつ蓄熱槽
ＳＴＲでの熱交換量が低下した場合に、第１制御装置Ｃ
ＮＴ１により蓄熱槽運転モードにて蓄熱槽ＳＴＲ内の蓄
熱量を有効に取り出すと共に、室内負荷が比較的大きい
同時運転モードでかつ蓄熱槽ＳＴＲでの熱交換量が低下
した場合に、第２制御装置ＣＮＴ２により同時運転モー
ドにて蓄熱槽ＳＴＲ内の蓄熱量を有効に取り出すことに
より、室内負荷に対する冷房能力の不足を防止し得る蓄
熱式空気調和機を提供することができる。

【００８３】

【発明の効果】以上説明したように本発明は、冷媒対冷
媒熱交換器と蓄熱槽を介した１次側冷凍サイクルと２次
側冷凍サイクルとからなり、昼間冷房運転時において蓄
熱量が減少して蓄熱槽での熱交換量が低下した場合、室
内負荷が比較的小さい蓄熱槽運転モード時には第１制御
装置により蓄熱槽内の蓄熱量を有効に取り出すと共に、
室内負荷が比較的大きい同時運転モード時には第２制御
装置により蓄熱槽内の蓄熱量を有効に取り出すことによ
り、室内負荷に対する冷房能力の不足を防止し得る蓄熱
式空気調和機を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例による蓄熱式空気調和機
の冷凍サイクル図

【図２】同実施例の蓄熱式空気調和機の動作を示すフロ
ーチャート

【図３】本発明の第２の実施例による蓄熱式空気調和機
の冷凍サイクル図

【図４】同実施例の蓄熱式空気調和機の動作を示すフロ
ーチャート

【図５】従来例を示す蓄熱式空気調和機の冷凍サイクル
図

【符号の説明】

２ 圧縮機 ３ａ 第１四方弁 ３ｂ 第２四方弁 ４ 室外側熱交換器 １２ａ，１２ｂ 室内ユニット １３ａ 蓄熱槽の１次側熱交換部 １３ｂ 蓄熱槽の２次側熱交換部 １４ａ 冷媒対冷媒熱交換器の１次側熱交換部 １４ｂ 冷媒対冷媒熱交換器の２次側熱交換部 １５ａ，１５ｂ 室内側熱交換器 ＲＶａ，ＲＶｂ 室内流量弁 １８ 水温検出装置 １９ 水位検出装置 ＣＡＬ 蓄熱量検出装置 ＳＴＲ 蓄熱槽 ＨＥＸ 冷媒対冷媒熱交換器 ＰＭ 冷媒搬送ポンプ ＥＸＰ１ 第１膨張弁 ＥＸＰ２ 第２膨張弁 ＲＶ１ 第１流量弁 ＲＶ２ 第２流量弁 ＭＯＤＥ モード制御装置 ＳＵＢ 過冷却度検出装置 ＣＮＴ１ 第１制御装置 ＣＮＴ２ 第２制御装置

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 圧縮機と、第１四方弁と、室外側熱交換
   器とを直列に接続し、かつ第１膨張弁と冷媒対冷媒熱交
   換器の１次側熱交換部を、第２膨張弁と蓄熱槽の１次側
   熱交換部に対して並列に接続した１次側冷凍サイクル
   と、 冷媒搬送ポンプと第２四方弁と冷媒タンクとからなるポ
   ンプユニットと、室内側熱交換器と室内流量弁とからな
   る室内ユニットとを接続し、かつ第１流量弁と冷媒対冷
   媒熱交換器の２次側熱交換部を、第２流量弁と蓄熱槽の
   ２次側熱交換部に対して並列に接続した２次側冷凍サイ
   クルとからなり、 前記蓄熱槽に水温検出装置と水位検出装置を設置して、
   蓄熱槽の水温と水位とから蓄熱槽の蓄熱量を算出する蓄
   熱量検出装置を備え、 冷房運転時の２次側冷凍サイクルにおいて、冷媒対冷媒
   熱交換器の２次側熱交換部を冷媒が流れる冷媒対冷媒熱
   交換器運転モードと、蓄熱槽の２次側熱交換部を冷媒が
   流れる蓄熱槽運転モードと、冷媒対冷媒熱交換器の２次
   側熱交換部と蓄熱槽の２次側熱交換部の両方を冷媒が流
   れる同時運転モードの各運転モードを切替えるモード制
   御装置を備え、 更に冷房運転時の冷媒対冷媒熱交換器の２次側熱交換部
   出口、及び蓄熱槽の２次側熱交換部出口の冷媒過冷却度
   を検出する過冷却度検出装置を備え、 蓄熱槽運転モードの場合で、かつ蓄熱槽の蓄熱量が所定
   値以下となった場合に第２流量弁を全開として、蓄熱槽
   水温が所定値以上となるまで蓄熱槽運転モードでの運転
   を行う第１制御装置を備えた蓄熱式空気調和機。
2. 【請求項２】 同時運転モードの場合で、かつ蓄熱槽の
   蓄熱量が所定値以下となった場合に第２流量弁を全開と
   し、更にその後の運転において蓄熱槽の２次側熱交換部
   出口の冷媒過冷却度を保持できなくなった場合に、第１
   流量弁を所定開度以下として、蓄熱槽水温が所定値以上
   となるまで同時運転モードでの運転を行う第２制御装置
   を備えた請求項１記載の蓄熱式空気調和機。