JPH1172242A - 蓄電式空気調和装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 蓄電式空気調和装置に対して蓄電池を搭載す
る際のその温度環境面において最適な設置箇所を設定す
る。 【解決手段】 夜間の電力需要のオフピーク時に充電
し、日中の電力需要のピーク時に放電して圧縮機モータ
(M1)を駆動する蓄電池(11)を備えた空気調和装置に対
し、蓄電池(11)を室内ユニット(1B)のケーシング(60)内
の底部に固定金具(63)により固定することで、蓄電池(1
1)周囲の環境温度を常に室内温度程度の高い温度に維持
する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、蓄電池を備えた蓄
電式空気調和装置に関し、特に、蓄電池の設置個所の改
良に係るものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、空気調和装置には、特開平１
−３０５２４４号公報に開示されているように、蓄電池
を備えたものがある。この種の蓄電式空気調和装置は、
商用電源に接続された電源ラインに室外ユニットと室内
ユニットとが接続されて構成され、該室外ユニットに
は、圧縮機モータや室外ファンモータなどが設けられて
いる。該圧縮機モータは、コンバータ部とインバータ部
とを有する電力変換回路を介して主電源線に接続される
一方、上記蓄電池は、コンバータ部とインバータ部との
間の中間回路である直流部に充放電回路を介して接続さ
れている。

【０００３】そして、上記蓄電式空気調和装置は、電源
ラインの電源電圧が低下すると、蓄電池を放電させて２
次電力を圧縮機モータに供給し、不足電圧を補い、円滑
な空調運転を継続し得るようにしている。具体的には、
電力需要の低い夜間の電力を利用して蓄電池に充電する
一方、昼間の電力需要のピーク時に蓄電池の電力をイン
バータ部に供給して圧縮機モータを駆動している。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、この種の蓄
電式空気調和装置においては、夜間に蓄えた電力をでき
るだけ効率よく昼間に利用して電力需要の軽減を図るこ
とが要求される。この電力需要の軽減を図るためには大
型の蓄電池を採用すればよいが、これでは、その蓄電池
の設置スペースを大きく確保しておく必要があり、また
蓄電池のコストの上昇にも繋がってしまう。

【０００５】このため、できるだけ小型の蓄電池を使用
しながらも昼間に使用できる電力を大きく確保すること
が要求される。一般に、この種の蓄電池は、環境温度に
よって放電性能が左右される。つまり、環境温度が低い
ほど放電性能が低下していき、特に冬期の外気温度（例
えば５℃）付近まで環境温度が低下すると放電性能が極
端に低下してしまうといった特性を有している。

【０００６】このため、この種の空気調和装置では、蓄
電池の設置箇所としてその環境温度を特に考慮する必要
があり、蓄電池の設置位置を適切に設定して小型の蓄電
池であっても電力需要のピーク時に対応できる程度の高
い放電性能を発揮させるようにすることは、この種の空
気調和装置の実用化を図る上で重要である。

【０００７】本発明は、この点に鑑みてなされたもので
あって、空気調和装置に対して蓄電池を搭載する際のそ
の温度環境面において最適な設置箇所を設定するもので
ある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】

−発明の概要− 本発明は、蓄電式空気調和装置の蓄電池の設置位置を、
比較的高温の環境下として、蓄電池の放電性能を大きく
確保できるようにした。

【０００９】−解決手段− 具体的に、図１及び図４に示すように、請求項１に係る
発明が講じた手段は、負荷（M1）を駆動するための電力
を供給する電源(21)と、該電源(21)から供給される電力
を充電する一方、上記負荷(M1)に電力を供給するための
放電が可能な蓄電手段(BM)とを備え、上記電源(21)また
は蓄電手段(BM)からの電力によって負荷(M1)を駆動して
空調室(A)内の空気調和を行う蓄電式空気調和装置を前
提としている。そして、上記蓄電手段（BM）を室内空間
に設置した構成である。

【００１０】この特定事項により、蓄電手段（BM）を環
境温度の比較的高い位置に設置でき、その放電性能の向
上を図ることができる。つまり、蓄電池を大型にするこ
となしに十分な能力が発揮されることになる。

【００１１】請求項２に係る発明が講じた手段は、上記
請求項１記載の蓄電式空気調和装置において、蓄電手段
（BM）を空調室(A)内部に設置した構成である。

【００１２】請求項３に係る発明が講じた手段は、上記
請求項２記載の蓄電式空気調和装置において、空調室
(A)内に室内ユニット(1B)を、室外に室外ユニット(1A)
をそれぞれ設置し、両ユニット(1A,1B)間での冷媒循環
動作によって空調室(A)内の空気調和を行うようにす
る。また、蓄電手段（BM）を、室内ユニット(1B)のケー
シング(60)内部に収容した構成である。

【００１３】請求項４に係る発明が講じた手段は、上記
請求項３記載の蓄電式空気調和装置において、蓄電手段
（BM）を、室内ユニット(1B)のケーシング(60)内の底部
に固定した構成である。

【００１４】これら特定事項により、略室内温度程度の
環境下に蓄電手段（BM）を常に設置することができ、比
較的簡単な構成でもって蓄電池の放電性能を高く維持す
ることが可能になる。特に、請求項４に係る発明では、
一般に重量の大きな蓄電手段（BM）を室内ユニット(1B)
の底部に設置したことで、この室内ユニット(1B)の設置
状態の安定性を確保できる。

【００１５】請求項５に係る発明が講じた手段は、上記
請求項１記載の蓄電式空気調和装置において、空調室
(A)内に室内ユニット(1B)を、室外(C)に室外ユニット(1
A)をそれぞれ設置し、両ユニット(1A,1B)間での冷媒循
環動作によって空調室(A)内の空気調和を行うようにす
る。また、蓄電手段（BM）を、室内ユニット(1B)とは個
別に設置し、該室内ユニット(1B)に対して給電可能に接
続した構成である。

【００１６】この特定事項により、蓄電手段（BM）を室
内ユニット(1B)とは個別配置したことで、該蓄電手段
（BM）の設置位置の自由度が向上して空きスペースの有
効利用が図れる。

【００１７】請求項６に係る発明が講じた手段は、上記
請求項５記載の蓄電式空気調和装置において、室内ユニ
ット(1B)を蓄電手段（BM）の上側に配置した構成であ
る。

【００１８】請求項７に係る発明が講じた手段は、上記
請求項６記載の蓄電式空気調和装置において、蓄電手段
（BM）を箱形の蓄電ユニットケーシング(72)内に収容し
て蓄電ユニット(73)を構成し、室内ユニット(1B)を蓄電
ユニットケーシング(72)の上面に載置した構成である。

【００１９】これら特定事項によれば、室内ユニット(1
B)と蓄電手段（BM）とを共通の設置スペースに設置する
ことができ、これら両者を設置するための個別の接地面
が必要ない。

【００２０】請求項８に係る発明が講じた手段は、圧縮
機を駆動するための電力を供給する電源(21)と、該電源
(21)から供給される電力を充電する一方、上記圧縮機に
電力を供給するための放電が可能な蓄電手段(BM)と、圧
縮機、凝縮器、膨張機構及び蒸発器が冷媒配管によって
接続されて成る冷媒循環回路とを備え、上記電源(21)ま
たは蓄電手段(BM)からの電力によって圧縮機を駆動し、
該圧縮機から吐出して凝縮器で凝縮した冷媒を膨張機構
で減圧した後、蒸発器で蒸発する冷媒循環動作によって
空調室(A)内の空気調和を行う蓄電式空気調和装置を前
提とする。そして、蓄電手段（BM）を上記凝縮器の空気
流通下流側に設置した構成である。

【００２１】請求項９に係る発明が講じた手段は、上記
請求項８記載の蓄電式空気調和装置において、凝縮器を
室外に配置された室外熱交換器とし、蒸発器を空調室
(A)内に配置された室内熱交換器とする。また、冷媒循
環動作により室内熱交換器で蒸発する冷媒によって空調
室内を冷房する構成である。

【００２２】これら特定事項によれば、冷媒の凝縮熱を
有効に利用して蓄電手段（BM）周囲の環境温度を高く設
定してその能力を向上させることができる。特に、請求
項９に係る発明では、冷房専用機に本発明を適用した場
合であって、外気熱及び冷媒の凝縮熱によって蓄電手段
（BM）を高温環境下に設置できる。

【００２３】請求項１０に係る発明が講じた手段は、上
記請求項１〜９のうち１つに記載の蓄電式空気調和装置
において、蓄電手段(BM)が、電力需要のオフピーク時に
電源(21)から供給される電力を充電する一方、電力需要
のピーク時に放電して負荷(M1)に電力を供給するものと
している。

【００２４】このような蓄電手段(BM)を備えたものにあ
っては、電力需要のピーク時に放電量を十分に確保する
ためには蓄電容量を大きくする必要があり、それに伴っ
て蓄電池自体も大型のものが必要になっていたが、上述
した各請求項の構成を採用することにより、小型の蓄電
池を使用しながらも放電量を大きくすることが可能にな
る。

【００２５】

【発明の実施の形態１】以下、本発明の実施形態１を図
面に基づいて詳細に説明する。

【００２６】図１に示すように、本実施形態における蓄
電式空気調和装置（10）は、１台の室外ユニット（1A）
に１台の室内ユニット（1B）が接続されて成るヒートポ
ンプ式空気調和装置であって、２次電力を供給するため
の蓄電池（11）を備えている。

【００２７】上記室外ユニット（1A）は、パッケージ型
に構成され、図示しないが、圧縮機と四路切換弁と膨張
弁と室外熱交換器とが接続されて成る室外側の冷媒回路
が設けられる一方、室内ユニット（1B）は、図示しない
が、室内熱交換器を備えた室内側の冷媒回路が設けられ
ている。そして、上記冷媒回路は、冷房運転と暖房運転
とを行うように冷媒循環方向の可逆な回路に構成されて
いる。

【００２８】上記室外ユニット（1A）は、商用電力が供
給されるように電源ライン（20）に接続され、該電源ラ
イン（20）は、商用電源（21）からブレーカ（22）と電
力検出器（23）が順に接続されている。該商用電源（2
1）は、１次電力である三相交流の商用電力を供給する
一方、上記電力検出器（23）は、商用電源（21）からの
入力電力量を検出している。

【００２９】上記室外ユニット（1A）は、電源ライン
（20）に接続された主電源線（30）を備え、該主電源線
（30）には、主接点である電磁継電器（31）と電力変換
回路（32）と圧縮機モータ（M1）とが順に接続されてい
る。上記電力変換回路（32）は、コンバータ部（33）
と、該コンバータ部（33）の後段に設けられたインバー
タ部（34）とより構成されている。上記コンバータ部
（33）は、交流の商用電力を直流電力に変換して出力す
る変換回路であって、整流回路（35）と平滑回路（36）
とを備えている。該整流回路（35）は、ダイオードを備
えたダイオードモジュールで構成される一方、上記平滑
回路（36）は、直流電圧を平滑にするためのコンデンサ
を備えている。

【００３０】上記インバータ部（34）は、コンバータ部
（33）が出力する直流電力を所定の交流制御電力に変換
して圧縮機モータ（M1）に供給する変換回路であって、
例えば、パルス幅変調方式が採用され、ＩＧＢＴ（Insu
late Gate Bipolar Transistor）などのスイッチング素
子を備えたトランジスタモジュールで構成されている。

【００３１】上記圧縮機モータ（M1）は、インバータ部
（34）から出力される制御電力を受けて圧縮機を駆動す
る負荷であって、回転数が制御されて圧縮機の容量を調
整するように構成されている。

【００３２】上記蓄電池（11）は、本発明の特徴とする
ものであって、室内ユニット（1B）に収容され、２次電
力を圧縮機モータ（M1）に供給する２次電源を構成して
いる。該蓄電池（11）は、充放電回路（40）を介して主
電源線（30）に接続され、蓄電池（11）と充放電回路
（40）が蓄電手段(BM)を構成する一方、上記充放電回路
（40）は、昇降圧チョッパ（41）と直流スイッチ（42）
とが順に接続されている。

【００３３】上記昇降圧チョッパ（41）は、一端が整流
回路（35）と平滑回路（36）との間に接続され、蓄電池
（11）の充電時に電力変換回路（32）の直流電力を蓄電
池（11）の充電に適した直流電力に降圧する一方、蓄電
池（11）の放電時に圧縮機モータ（M1）の駆動に適した
直流電力に昇圧するように構成されている。

【００３４】上記直流スイッチ（42）は、例えば、サイ
リスタによって構成され、蓄電池（11）の充電時と放電
時とにオンするように構成されている。

【００３５】一方、上記主電源線（30）における整流回
路（35）と平滑回路（36）との間には、直流変換器（1
2）を介して室外制御回路（50）が接続されると共に、
室内ユニット（1B）に設けられた空調制御回路（13）が
接続されている。上記室外制御回路（50）は、図２に示
すように、室外コントローラ（51）が設けられる一方、
室外ファンモータ（M2）が接続されて該室外ファンモー
タ（M2）を駆動するための駆動電力を供給している。更
に、上記室外制御回路（50）は、冷媒循環量を制御する
ための膨張弁のバルブモータ（M3）が接続されて該膨張
弁の弁開度を制御している。

【００３６】上記室内ユニット（1B）の空調制御回路
（13）は、図示しないが、空調コントローラが設けられ
る一方、室内ファンモータ（M4）及びフラップモータ
（M5）が接続されて該室内ファンモータ（M4）及びフラ
ップモータ（M5）を駆動するための駆動電力を供給して
いる。更に、上記空調制御回路（13）は、リモコン（1
4）より運転信号や設定温度信号などが入力されると共
に、電力検出器（23）より検出電力信号が入力され、室
内ファンモータ（M4）の回転数等を制御する一方、室外
制御回路（50）に制御信号を出力するように構成されて
いる。尚、上記空調制御回路（13）には、図示しない
が、温度センサが出力する室内温度信号が入力される一
方、上記室外制御回路（50）及び空調制御回路（13）に
は、図示しないが、制御電源が別個に接続されている。

【００３７】上記室外コントローラ（51）は、圧縮機モ
ータ（M1）の電力消費状況に対応して圧縮機モータ（M
1）の電力を調整する構成となっている。該室外コント
ローラ（51）は、第１判定値Ｌ１と第２判定値Ｌ２とが
予め設定されると共に、通常運転手段（5a）とピークカ
ット運転手段（5b）とピークシフト運転手段（5c）とを
備えている。

【００３８】上記第１判定値Ｌ１及び第２判定値Ｌ２
は、図３に示すように、契約電力ＬＤよりも低い電力値
であって、第１判定値Ｌ１が第２判定値Ｌ２より小さく
設定され、つまり、最も高い契約電力ＬＤに対して順に
低い値の第２判定値Ｌ２と第１判定値Ｌ１とが設定され
ている。

【００３９】上記通常運転手段（5a）は、電力検出器
（23）が検出する商用電力の入力電力量が第１判定値Ｌ
１より小さいと、電磁継電器（31）のみをオンして商用
電力のみを圧縮機モータ（M1）に供給して通常運転を実
行する。

【００４０】上記ピークカット運転手段（5b）は、入力
電力量が第２判定値Ｌ２より大きくなるか、又は入力電
力量が第１判定値Ｌ１より大きく且つ第２判定値Ｌ２よ
り小さい状態で、空調負荷の上昇状態にあると、直流ス
イッチ（42）のみをオンし、商用電力の入力を遮断して
蓄電池（11）から２次電力を圧縮機モータ（M1）に供給
するピークカット運転を実行する。

【００４１】上記ピークシフト運転手段（5c）は、入力
電力量が第１判定値Ｌ１より大きく且つ第２判定値Ｌ２
より小さい状態で、空調負荷の下降状態にあるか、又
は、空調負荷のほぼ定状態にあると、電磁継電器（31）
と直流スイッチ（42）とをオンし、商用電力の入力電力
量を所定値以下に抑制して該商用電力を圧縮機モータ
（M1）に供給すると同時に、蓄電池（11）から２次電力
を圧縮機モータ（M1）に供給するピークシフト運転を実
行する。

【００４２】尚、上記空調負荷の昇降は、リモコン（1
4）より入力される設定温度の変更で判定される。例え
ば、冷房運転においては、設定温度が短時間の間に順次
低温側に変更されると空調負荷の上昇と判定し、設定温
度が短時間の間に順次高温側に変更されると空調負荷の
下降と判定し、設定温度が所定時間の間変更されない場
合に定状態と判定する。この空調負荷については、室内
温度と設定温度などに基づいて判定するようにしてもよ
い。

【００４３】また、上記ピークシフト運転手段（5c）に
おける商用電力は、整流回路（35）によって入力電力量
が調整される。

【００４４】−蓄電池の設置構造− 次に、本形態の特徴とする室内ユニット(1B)内部での蓄
電池(11)の設置構造について説明する。図４は、室内ユ
ニット(1B)の一部を破断した正面図であり、図５は、室
内ユニット(1B)の底部の内部構造を示す斜視図である。
図４における(60)は室内ユニット(1B)のケーシング、(6
1)はケーシング(60)の前面中央部に設けられた空気吸い
込み口、(62)はケーシング(60)の前面上部に設けられた
空気吹き出し口である。

【００４５】蓄電池(11)は、複数（図４及び図５では２
個）の蓄電池(11,11)が図示しない接続ケーブルによっ
て接続されユニット化されて成っている。また、各蓄電
池(11,11)は同一の大きさのものであって、これら蓄電
池(11,11)の図５における奥行き寸法は、室内ユニット
(1B)のケーシング(60)の奥行き寸法よりも小さく設定さ
れている。また、これら蓄電池(11,11)の図５における
幅寸法は、これら蓄電池(11,11)同士を幅方向に図５の
如く隣接して設置しても室内ユニット(1B)のケーシング
(60)の幅寸法よりも大きくならないように設定されてい
る。つまり、室内ユニット(1B)のケーシング(60)内に収
まるような形状に各蓄電池(11,11)は形成されている。

【００４６】各蓄電池(11,11)は、固定金具(63)によっ
てケーシング(60)の底板(60a)に固定されている。この
固定金具(63)は、金属製板材が蓄電池(11,11)の形状に
沿うように略ハット状に折り曲げられて形成されてい
る。そして、この固定金具(63)の両端部がケーシング(6
0)の底板(60a)に重ね合わされて該底板(60a)にボルトな
どの手段によって締結されている。これにより、蓄電池
(11,11)はケーシング(60)の底板(60a)に強固に固定され
ている。

【００４７】このように、本形態では、各蓄電池(11,1
1)を室内ユニット(1B)のケーシング(60)内に収容したこ
とにより、この各蓄電池(11,11)周囲の環境温度は常に
室内温度程度に維持される構成となっている。実際に
は、この室内ユニット(1B)内部には室内ファンモータ(M
4)や図示しないスイッチボックスが収容されているの
で、これらからの発熱によって各蓄電池(11,11)周囲の
環境温度は室内温度よりも僅かに高い温度に維持される
ことになる。

【００４８】−空調制御動作− 次に、上述した蓄電式空気調和装置（10）の空調制御動
作について説明するが、先ず、商用電源（21）が電源ラ
イン（20）に三相交流の商用電力を供給している状態に
おいて、通常の運転制御から説明する。

【００４９】リモコン（14）から運転信号が入力される
と、この運転信号が空調制御回路（13）を介して室外制
御回路（50）に転送され、室外コントローラ（51）の通
常運転手段（5a）が電磁継電器（31）をオンする。この
電磁継電器（31）のオンによって、商用電力がコンバー
タ部（33）の整流回路（35）に入力し、直流電力に変換
されると共に、平滑回路（36）によって平滑され、直流
電力がインバータ部（34）に入力する。該インバータ部
（34）は、直流電力を所定の交流制御電力に変換して圧
縮機モータ（M1）に供給すると共に、該圧縮機モータ
（M1）の回転数が空調負荷に対応した回転指令値になる
ようにインバータ部（34）のスイッチング素子をオンオ
フ制御し、圧縮機モータ（M1）の回転数を制御する。

【００５０】上記コンバータ部（33）の直流電力は、直
流変換器（12）を介して室外制御回路（50）及び空調制
御回路（13）に供給され、該室外制御回路（50）及び空
調制御回路（13）が、室外ファンモータ（M2）、バルブ
モータ（M3）、室内ファンモータ（M4）及びフラップモ
ータ（M5）に駆動電力を供給し、空調運転が行われる。

【００５１】また、夜間においては、一般にリモコン
（14）より運転停止信号が入力され、空調運転を停止し
た状態で蓄電池（11）の充電動作が行われる。つまり、
上記室外コントローラ（51）が電磁継電器（31）をオン
すると共に、直流スイッチ（42）をオンし、商用電力が
コンバータ部（33）の整流回路（35）で直流電力に変換
されて昇降圧チョッパ（41）に供給される。該直流電力
は、昇降圧チョッパ（41）によって蓄電池（11）の充電
に適した電圧に降圧され、蓄電池（11）が充電される。

【００５２】一方、上記空調運転時において、商用電力
の入力電力量は室外コントローラ（51）によって制御さ
れ、該室外コントローラ（51）は、主に、夏期の冷房運
転時における電力ピークを低減するために商用電力の入
力電力量を制御する。この入力電力量の制御としては、
入力電力量が第２判定値Ｌ２より大きくなるか、又は入
力電力量が第１判定値Ｌ１より大きく且つ第２判定値Ｌ
２より小さい状態で、空調負荷の上昇状態にあると、ピ
ークカット運転手段（5b）が電圧変換器（44）のみをオ
ンし、商用電力の入力を遮断して蓄電池（11）から２次
電力を圧縮機モータ（M1）に供給するピークカット運転
を実行する。

【００５３】また、入力電力量が第１判定値Ｌ１より大
きく且つ第２判定値Ｌ２より小さい状態で、空調負荷の
下降状態にあるか、又は、空調負荷のほぼ定状態にある
と、ピークシフト運転手段（5c）が、電磁継電器（31）
と電圧変換器（44）とをオンし、商用電力の入力電力量
が所定値以下に抑制して該商用電力を圧縮機モータ（M
1）に供給すると同時に、蓄電池（11）から２次電力を
圧縮機モータ（M1）に供給するピークシフト運転を実行
する。

【００５４】以上のような空調運転動作が行われること
により、夜間の電力を有効に利用して日中の電力需要の
軽減を図ることができる。

【００５５】そして、本形態では、上述したように、２
次電力を供給するための蓄電池（11,11）を、室内ユニ
ット(1B)に収容している。このため、例えば冬期であっ
ても蓄電池（11,11）周囲の環境温度は常に室内温度程
度に維持されることになり、該蓄電池（11,11）が低温
環境下に晒されて放電性能が低下し能力が不足してしま
うといった状況が回避される。これにより、蓄電池(11)
を備えた空気調和装置の実用性の向上を図ることができ
る。また、蓄電池（11）を室内ユニット(1B)に一体化し
たことで、空調調和装置(10)の据え付け時の現地での蓄
電池（11）の設置作業が不要になるので作業性が良好で
ある。

【００５６】尚、夏期にあっては室内よりも室外の方が
高温であるために、蓄電池（11）を室外に設置した方が
その能力を高めることができるが、本形態のように冷暖
房運転の切り換えが可能な空気調和装置に適用する場
合、蓄電池（11）を室外に設置した場合の冬期での能力
低下を考慮すれば、室内に設置した方が年間を通じて安
定した蓄電池（11）の能力が得られるため有利である。

【００５７】また、冷房専用機に本発明を適用する場合
であっても、蓄電池（11,11）を室内ユニット(1B)に収
容することで、上述したように据え付け時の作業性が良
好になるといった効果が得られ、また、室外に蓄電池
（11）の設置スペースが確保できない場合であっても対
応可能である。

【００５８】

【発明の実施の形態２】図６は、本発明の実施形態２を
示している。上述した実施形態１では、蓄電池（11,1
1）を室内ユニット(1B)に収容していたが、本形態で
は、蓄電池（11）を室内ユニット(1B)とは独立して設置
したものである。また、室内ユニット(1B)には蓄電池
（11）からの電力を受けるための図示しない接続端子が
設けられており、この接続端子と蓄電池（11）とが接続
ケーブル(64)によって接続されている。

【００５９】具体的な配設構造としては、図６に示すよ
うに、空調室(A)内とは隔離された部屋であって、例え
ば倉庫(B)などの非空調室に蓄電池（11）を設置し、こ
の互いに異なる部屋に設置された室内ユニット(1B)と蓄
電池（11）とを接続ケーブル(64)によって接続してい
る。

【００６０】この構成によれば、蓄電池（11）を空調が
行われない部屋（冷房されない部屋）に設置することに
なるので、夏期にあっては特に室温が高くなる室内（倉
庫）に蓄電池（11）を配置できることになって蓄電池
（11）に更に高い放電能力を発揮させることが可能にな
る。

【００６１】また、本形態では、蓄電池（11）の設置位
置を任意の箇所に設定することができ、特に、長い接続
ケーブル(64)を使用すれば蓄電池（11）を室内ユニット
(1B)から離れた位置に設置することも可能である。従っ
て、蓄電池（11）をより高温度の環境下に設置すること
ができ、また、室内（倉庫）の空きスペースを有効に利
用して蓄電池（11）を設置することが可能になり室内ユ
ニット(1B)の大型化を招くことなしに蓄電式の空気調和
装置を実現することができる。

【００６２】更に、複数の室内ユニットを備えたいわゆ
る室内マルチ型の空気調和装置に本形態の構成を適用し
た場合には、各室内ユニットそれぞれに接続された蓄電
池を１箇所に集合させ、これらを蓄電池ユニットとして
設置することで空きスペースの有効利用を図りながら複
数の蓄電池の設置が可能になる。

【００６３】尚、本形態を冷房専用機に適用した場合に
は蓄電池（11）を室外に設置してもよい。つまり、夏期
の高温環境下に蓄電池（11）を設置することで該蓄電池
（11）に更に高い能力を発揮させ、夏期の日中の電力需
要の軽減に大きく寄与することが可能になる。

【００６４】

【発明の実施の形態３】図７は、本発明の実施形態３を
示している。上述した実施形態１では、蓄電池（11）を
室内ユニット(1B)に収容する構成としたが、本形態で
は、冷房専用の空気調和装置に対して室外ユニット(1A)
の内部に蓄電池（11）を収容したものである。

【００６５】具体的には、図７に示すように、蓄電池
（11）を室外熱交換器（凝縮器）(75)の空気流通下流側
に配置している。つまり、冷房運転時には、室外熱交換
器(75)で冷媒が凝縮し、空気との間で熱交換を行って該
空気を加熱することになる。この高温の空気が蓄電池
（11）に吹き付けられる構成としている（図７の矢印参
照）。尚、図７における(76)は室外ユニット(1A)の空気
吸い込み口、(77)は空気吹き出し口、(78)は送風機であ
る。

【００６６】本形態の構成によれば、冷媒の凝縮熱を有
効に利用して蓄電池（11）周囲の環境温度を高く設定し
てその能力を向上させることができ、排熱の有効利用を
図ることができる。

【００６７】

【発明の実施の形態４】図８は、本発明の実施形態４を
示している。本形態では、複数の蓄電池（11,11,…）を
ケーシング(72)内に収容して蓄電ユニット(73)を構成
し、この蓄電ユニット(73)の上部に室内ユニット(1B)を
載置したものである。以下、具体的に、蓄電ユニット(7
3)及び室内ユニット(1B)の配設構造について説明する。

【００６８】図８の如く、蓄電池（11,11,…）は、箱形
の蓄電ユニットケーシング(72)内に収容されている。こ
の蓄電ユニットケーシング(72)は、下面に脚部(72a,72
a)を備え、この脚部(72a,72a)によって床面に固定され
ている。また、この蓄電ユニットケーシング(72)の平面
視形状は、室内ユニット(1B)の平面視形状に略合致して
いる。更に、蓄電ユニットケーシング(72)の上面には、
室内ユニット(1B)を載置するための載置部(72b,72b)が
突設されていると共に、左右の各側縁部には室内ユニッ
ト(1B)の位置ずれを防止するためのガイド板(72c,72c)
が設けられている。

【００６９】このように構成された蓄電ユニットケーシ
ング(72)内に、図８に破線で示すように蓄電池（11,11,
…）が収容されて上記蓄電ユニット(73)が構成される。

【００７０】そして、この蓄電ユニットケーシング(72)
の上面に室内ユニット(1B)が載置され、例えば、載置部
(72b,72b)と室内ユニット(1B)との間に図示しない防振
材が介設され、この状態で室内ユニット(1B)が載置部(7
2b,72b)に締結される等といった手段により室内ユニッ
ト(1B)が蓄電ユニット(73)上に固定される。また、この
蓄電ユニットケーシング(72)内の蓄電池（11,11,…）と
室内ユニット(1B)とは図示しない接続ケーブルによって
給電可能に接続されている。

【００７１】このように、本形態では、複数の蓄電池
（11,11,…）を備えた蓄電ユニット(72)の上部に室内ユ
ニット(1B)を載置する構成としたために、実施形態１の
ように室内ユニット(1B)内部に蓄電池（11,11,…）を収
容するものに比べて室内ユニット(1B)自体の小型化を図
ることができ、既存の室内ユニット(1b)を使用すること
が可能である。また、室内ユニット(1B)の据え付け部と
蓄電池（11,11,…）の据え付け部とを共有できるので、
室内の据え付けスペースを大きく必要とすることがなく
実用性の高い設置状態を得ることができる。

【００７２】尚、本形態では、蓄電ユニットケーシング
(72)に比較的大重量の室内ユニット(1B)が載置されるた
め、必要に応じて蓄電ユニットケーシング(72)を補強す
る構成が採用される。例えば、蓄電ユニットケーシング
(72)の内面に断面コ字状の補強材を溶接し、この補強材
と蓄電ユニットケーシング(72)の内面との間で閉断面を
形成する構成とするなどといった手段である。

【００７３】

【発明の実施の形態５】図９は、本発明の実施形態５を
示し、本実施形態は、実施形態１の蓄電池（11）が電力
変換回路（32）を介して充電するようにしたのに代え
て、蓄電池（11）が商用電源（21）から直接に充電する
ようにしたものである。

【００７４】具体的に、充放電回路（40）は、充電ライ
ン（4a）と放電ライン（4b）とより構成され、該充電ラ
イン（4a）は、一端が主電源線（30）におけるコンバー
タ部（33）の前段に接続され、他端が蓄電池（11）に接
続されると共に、電磁継電器（43）とコンバータ回路
（44）とが設けられている。該電磁継電器（43）は、室
外コントローラ(51)によって開閉制御され、蓄電池（1
1）の充電時にオンするように構成されている。上記コ
ンバータ回路（44）は、ダイオードを備えたダイオード
モジュールで構成され、交流の商用電力を蓄電池（11）
の充電に適した直流電力に変換して出力する変換回路に
構成されている。

【００７５】一方、上記放電ライン（4b）は、一端が主
電源線におけるコンバータ部（33）とインバータ部（3
4）との間に接続され、他端が蓄電池（11）に接続され
ると共に、昇圧チョッパ（45）と直流スイッチ（42）と
が設けられている。該昇圧チョッパ（45）は、蓄電池
（11）の放電時に圧縮機モータ（M1）の駆動に適した直
流電力に昇圧するように構成されている。上記直流スイ
ッチ（42）は、例えば、サイリスタによって構成され、
室外コントローラ（51）によって開閉制御され、蓄電池
（11）の放電時にオンするように構成されている。

【００７６】尚、上記電力変換回路（32）などは実施形
態１と同様であるが、図９においては、商用電源（21）
と電力変換回路（32）と圧縮機モータ（M1）の接続構成
の概略のみを示している。

【００７７】本実施形態では、夜間などにおいて、電磁
継電器（43）をオンすると、商用電源（21）から商用電
力が充電ライン（4a）に供給される。この商用電力は、
コンバータ回路（44）によって蓄電池（11）の充電に適
した直流電力に変換され、該蓄電池（11）が充電され
る。

【００７８】一方、ピークカット運転又はピークシフト
運転を行う場合、直流スイッチ（42）をオンすると、蓄
電池（11）から２次電力が昇圧チョッパ（45）に供給さ
れる。この２次電力は、昇圧チョッパ（45）によって圧
縮機モータ（M1）の駆動に適した直流電力に昇圧され、
この直流電力がインバータ部（34）によって交流電力に
変換されて圧縮機モータ（M1）に供給される。

【００７９】したがって、本実施形態によれば、実施形
態１と同様に、２次電力によって圧縮機モータ（M1）等
を駆動するようにしたために、商用電力の電力ピークを
確実に低減することができるので、電力使用の合理化を
図ることができる。

【００８０】また、充電ライン（4a）と放電ライン（4
b）とを別個に構成したために、圧縮機モータ（M1）の
駆動中であっても蓄電池（11）を充電することができ、
充電時期の制限を解消することができる。

【００８１】尚、本発明に係る負荷は圧縮機モータ（M
1）に限られるものではない。

【００８２】

【発明の効果】以上説明してきたように、本発明によれ
ば以下に述べるような効果が発揮される。請求項１記載
の発明では、蓄電式空気調和装置に対し、蓄電手段（B
M）を室内空間に設置している。このため、蓄電手段（B
M）を環境温度の比較的高い位置に設置でき、その放電
性能を高く維持できて放電量の増大を図ることができ
る。この結果、蓄電池を大型にすることなしに十分な放
電量が得られ、装置全体の小型化と放電性能の向上とを
両立できる。

【００８３】請求項２記載の発明では、蓄電手段（BM）
を空調室(A)内部に設置している。また、請求項３記載
の発明では、蓄電手段（BM）を室内ユニット(1B)のケー
シング(60)内部に収容している。更に、請求項４記載の
発明では、蓄電手段（BM）を室内ユニット(1B)のケーシ
ング(60)内の底部に固定している。このため、略室内温
度程度の環境下に蓄電手段（BM）を常に設置でき、比較
的簡単な構成でもって蓄電池の放電性能を高く維持する
ことが可能になって装置の実用性の向上を図ることがで
きる。特に、請求項３記載の発明によれば、蓄電手段
（BM）を室内ユニット(1B)に一体化したことで、空調機
の据え付け時の現地での蓄電手段（BM）の設置作業が不
要になるので作業性が良好になる。また、請求項４記載
の発明では、重量の大きな蓄電手段（BM）が室内ユニッ
ト(1B)の底部に設置されることになるので、この蓄電手
段（BM）に、室内ユニット(1B)の設置状態の安定性の確
保といった機能を付加することができる。

【００８４】請求項５記載の発明では、蓄電手段（BM）
を、室内ユニット(1B)とは個別に設置し、該室内ユニッ
ト(1B)に対して給電可能に接続している。このため、室
内ユニット(1B)を大型にすることなしに蓄電手段（BM）
を設置することが可能になる。また、室内ユニット(1B)
から離れている場所を蓄電手段（BM）の設置可能スペー
スとすることができ、蓄電手段（BM）の設置位置の自由
度の向上を図ることもできる。

【００８５】請求項６記載の発明では、室内ユニット(1
B)を蓄電手段（BM）の上側に配置している。請求項７記
載の発明では、室内ユニット(1B)を蓄電ユニットケーシ
ング(72)の上面に載置している。このため、室内ユニッ
ト(1B)と蓄電手段（BM）とを共通の設置スペースに設置
することができ、これら両者を設置するための個別の接
地面が必要なくなって、スペースを効率的に使用するこ
とができる。

【００８６】請求項８及び９記載の発明では、凝縮熱を
利用して蓄電手段（BM）周囲の環境温度を高く設定する
ようにしている。これにより、排熱を有効に利用して蓄
電手段（BM）の性能向上を図ることができる。

【００８７】請求項１０記載の発明では、蓄電手段(BM)
が、電力需要のオフピーク時に電源(21)から供給される
電力を充電する一方、電力需要のピーク時に放電して負
荷(M1)に電力を供給するものとした。このため、電力需
要のピーク時に放電量を十分に確保するためには大型の
蓄電池が必要であったが、上述した各請求項の構成を採
用することにより、小型の蓄電池を使用しながらも放電
量を大きくでき、電力需要のピーク時の電力需要の大幅
な軽減を図ることが可能になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施形態１における蓄電式空気調和装置の電気
系統を示す回路ブロック図である。

【図２】室外制御回路を示すブロック図である。

【図３】入力電力の変化を示す特性図である。

【図４】蓄電池の設置構成を示す室内ユニットの正面図
である。

【図５】蓄電池の設置構成を示す室内ユニットの底部の
斜視図である。

【図６】実施形態２における蓄電池の設置状態を示す図
である。

【図７】実施形態３における蓄電池の設置状態を示す図
である。

【図８】実施形態４における蓄電池の設置状態を示す図
である。

【図９】実施形態５における蓄電式空気調和装置の電気
系統の概略を示す回路ブロック図である。

【符号の説明】

10 蓄電式空気調和装置 21 商用電源 60 ケーシング 72 蓄電ユニットケーシング 73 蓄電ユニット BM 蓄電手段 M1 圧縮機モータ（負荷） 1A 室外ユニット 1B 室内ユニット A 室内（空調室）

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 負荷（M1）を駆動するための電力を供給
   する電源(21)と、 該電源(21)から供給される電力を充電する一方、上記負
   荷(M1)に電力を供給するための放電が可能な蓄電手段(B
   M)とを備え、 上記電源(21)または蓄電手段(BM)からの電力によって負
   荷(M1)を駆動して空調室(A)内の空気調和を行う蓄電式
   空気調和装置において、 上記蓄電手段（BM）は室内空間に設置されていることを
   特徴とする蓄電式空気調和装置。
2. 【請求項２】 請求項１記載の蓄電式空気調和装置にお
   いて、 蓄電手段（BM）は、空調室(A)内部に設置されているこ
   とを特徴とする蓄電式空気調和装置。
3. 【請求項３】 請求項２記載の蓄電式空気調和装置にお
   いて、 空調室(A)内には室内ユニット(1B)が、室外には室外ユ
   ニット(1A)がそれぞれ設置され、両ユニット(1A,1B)間
   での冷媒循環動作によって空調室(A)内の空気調和を行
   うようになっており、 蓄電手段（BM）は、室内ユニット(1B)のケーシング(60)
   内部に収容されていることを特徴とする蓄電式空気調和
   装置。
4. 【請求項４】 請求項３記載の蓄電式空気調和装置にお
   いて、 蓄電手段（BM）は、室内ユニット(1B)のケーシング(60)
   内の底部に固定されていることを特徴とする蓄電式空気
   調和装置。
5. 【請求項５】 請求項１記載の蓄電式空気調和装置にお
   いて、 空調室(A)内には室内ユニット(1B)が、室外(C)には室外
   ユニット(1A)がそれぞれ設置され、両ユニット(1A,1B)
   間での冷媒循環動作によって空調室(A)内の空気調和を
   行うようになっており、 蓄電手段（BM）は、室内ユニット(1B)とは個別に設置さ
   れ、該室内ユニット(1B)に対して給電可能に接続されて
   いることを特徴とする蓄電式空気調和装置。
6. 【請求項６】 請求項５記載の蓄電式空気調和装置にお
   いて、 室内ユニット(1B)は蓄電手段（BM）の上側に配置されて
   いることを特徴とする蓄電式空気調和装置。
7. 【請求項７】 請求項６記載の蓄電式空気調和装置にお
   いて、 蓄電手段（BM）が箱形の蓄電ユニットケーシング(72)内
   に収容されて蓄電ユニット(73)が構成され、室内ユニッ
   ト(1B)は蓄電ユニットケーシング(72)の上面に載置され
   ていることを特徴とする蓄電式空気調和装置。
8. 【請求項８】 圧縮機を駆動するための電力を供給する
   電源(21)と、 該電源(21)から供給される電力を充電する一方、上記圧
   縮機に電力を供給するための放電が可能な蓄電手段(BM)
   と、 圧縮機、凝縮器、膨張機構及び蒸発器が冷媒配管によっ
   て接続されて成る冷媒循環回路とを備え、 上記電源(21)または蓄電手段(BM)からの電力によって圧
   縮機を駆動し、該圧縮機から吐出して凝縮器で凝縮した
   冷媒を膨張機構で減圧した後、蒸発器で蒸発する冷媒循
   環動作によって空調室(A)内の空気調和を行う蓄電式空
   気調和装置において、 蓄電手段（BM）は上記凝縮器の空気流通下流側に設置さ
   れていることを特徴とする蓄電式空気調和装置。
9. 【請求項９】 請求項８記載の蓄電式空気調和装置にお
   いて、 凝縮器は室外に配置された室外熱交換器であり、蒸発器
   は空調室(A)内に配置された室内熱交換器であって、冷
   媒循環動作により室内熱交換器で蒸発する冷媒によって
   空調室内を冷房することを特徴とする蓄電式空気調和装
   置。
10. 【請求項１０】 請求項１〜９のうち１つに記載の蓄電
    式空気調和装置において、 蓄電手段(BM)は、電力需要のオフピーク時に電源(21)か
    ら供給される電力を充電する一方、電力需要のピーク時
    に放電して負荷(M1)に電力を供給するものであることを
    特徴とする蓄電式空気調和装置。