JP2002147821A - 蓄熱式空気調和装置、蓄熱式空気調和装置の制御方法 - Google Patents

蓄熱式空気調和装置、蓄熱式空気調和装置の制御方法

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JP2002147821A
JP2002147821A JP2000340527A JP2000340527A JP2002147821A JP 2002147821 A JP2002147821 A JP 2002147821A JP 2000340527 A JP2000340527 A JP 2000340527A JP 2000340527 A JP2000340527 A JP 2000340527A JP 2002147821 A JP2002147821 A JP 2002147821A
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refrigerant
heat exchanger
valve
heat
way switching
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Daisuke Shimamoto
大祐 嶋本
Yasufumi Hatamura
康文 畑村
Moriya Miyamoto
守也 宮本
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Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 蓄冷運転時に使用していない室内側熱交換器
や室内側熱交換器周辺の冷媒回路に、時間とともに冷媒
が滞留していき冷媒循環回路内の冷媒組成が変化する。 【解決手段】 室内側熱交換器8a〜8cに冷媒回路閉
止用開閉弁24を設け、運転状態によってこの開閉弁2
4を制御することで冷媒の循環する冷媒回路内冷媒循環
組成を所定の状態にする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、非共沸混合冷媒を
使用した蓄熱式空気調和装置の制御方法に関するもので
ある。
【0002】
【従来の技術】従来、この種の蓄熱式空気調和装置は、
例えば先願の特開平10−26377号に示すようなも
のであった。すなわち、図11のような蓄熱式空気調和
装置において、冷媒配管119と117の合流冷媒配管
118を構成しており、上記冷媒配管118は四方切換
弁2に接続する。冷媒配管113と112は冷媒配管1
11を分岐してそれぞれ圧縮機1と冷媒ポンプ10の吸
入側に接続されている。また、アキュムレータ20には
冷媒配管111、110が接続され、上記冷媒配管11
0は上記四方切換弁2に接続し、上記冷媒配管110は
第4のバルブ15を介して、冷媒配管108と畜冷熱用
熱交換器7との接続部につながる。
【0003】冷媒ポンプ10の吐出側は冷媒配管12
8、第6のバルブ14及び冷媒配管114を介して冷媒
配管108と117の合流部に接続されている。また、
圧縮機1の吐出部の冷媒配管100は四方切換弁2に接
続する冷媒配管101と冷媒配管116に分岐し、上記
冷媒配管116は第7のバルブ16を介して冷媒配管1
15に接続し、上記冷媒配管115はガスポンプ10の
吐出部の冷媒配管128と冷媒配管114側に分岐して
いる。また、蓄熱用熱交換器を有する直列回路内は第2
の絞り装置5を有している。
【0004】また、上記四方切換弁2と室外側熱交換器
3は配管102で接続されていて、上記基本システムの
他に室外側熱交換器出口冷媒過冷却度検出手段204と
第2の絞り装置5の開度調節手段203が制御部として
設けられており、これらを検知、制御することにより冷
凍サイクルを安定的に運転する蓄熱式空気調和装置であ
る。なお、この装置において、蓄冷運転は圧縮機1又は
冷媒ポンプ10から吐出する冷媒を室外側熱交換器3で
凝縮させ、第1の絞り装置4と第2の絞り装置5で断熱
膨張させた後蓄熱用熱交換器7で蓄熱媒体と熱交換して
蒸発ガス化後アキュムレータ20を経由して圧縮機1又
は冷媒ポンプ10に戻る。
【0005】蓄熱運転は圧縮機1又は冷媒ポンプ10か
ら吐出する冷媒を蓄熱用熱交換器7で蓄熱媒体と熱交換
して凝縮させ、第1の絞り装置4と第2の絞り装置5で
断熱膨張させた後室外側熱交換器3で蒸発ガス化後アキ
ュムレータ20を経由して圧縮機1又は冷媒ポンプ10
に戻る。放冷運転は圧縮機1又は冷媒ポンプ10から吐
出する冷媒を蓄熱用熱交換器7で蓄熱媒体と熱交換して
凝縮させ、第2の絞り装置5、第3の絞り装置9a〜9
cで断熱膨張させた後室内側熱交換器8a〜8cで蒸発
ガス化後アキュムレータ20を経由して圧縮機1又は冷
媒ポンプ10に戻る。
【0006】併用冷房運転は圧縮機1から吐出する冷媒
を室外側熱交換器3で凝縮後第1の絞り装置4で断熱膨
張させ、冷媒ポンプ10から吐出する冷媒を蓄熱用熱交
換器7で蓄熱媒体と熱交換して凝縮させた後第2の絞り
装置5で断熱膨張させて上記第1の絞り装置4で断熱膨
張した冷媒と合流させ、室内側熱交換器8a〜8cで蒸
発ガス化後アキュムレータ20を経由して圧縮機1又は
冷媒ポンプ10に戻る。放熱運転は圧縮機1又は冷媒ポ
ンプ10から吐出する冷媒を室内側熱交換器8a〜8c
で凝縮させ、第3の絞り装置9a〜9c及び第2の絞り
装置5で断熱膨張させ、蓄熱用熱交換器7で蓄熱媒体と
熱交換して蒸発ガス化させ、アキュムレータ20を経由
して圧縮機1又は冷媒ポンプ10に戻る。
【0007】一般冷房運転は圧縮機1又は冷媒ポンプ1
0から吐出する冷媒を室外側熱交換器3で凝縮させ、第
3の絞り装置9a〜9c及び第1の絞り装置4で断熱膨
張させ、室内側熱交換器8a〜8cで蒸発ガス化させ、
アキュムレータ20を経由して圧縮機1又は冷媒ポンプ
10に戻る。一般暖房運転は圧縮機1又は冷媒ポンプ1
0から吐出する冷媒を室内側熱交換器8a〜8cで凝縮
させ、第3の絞り装置9a〜9c及び第1の絞り装置4
で断熱膨張させ、室外側熱交換器3で蒸発ガス化させた
後、アキュムレータ20を経由して圧縮機1又は冷媒ポ
ンプ10に戻る。以上の運転をする。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】上記のような従来の蓄
熱式空気調和装置では、非共沸混合冷媒を使用した場
合、蓄冷運転時に使用していない室内側熱交換器や室内
側熱交換器周辺の冷媒回路に、時間とともに冷媒が循環
する冷媒回路内冷媒が滞留していき(滞留の量によって
冷媒循環回路内の冷媒組成が変化する)、冷媒が循環す
る冷媒回路内の冷媒循環組成が不安定に変化し、冷媒制
御が不安定となり、性能の低下が起こる可能性があっ
た。
【0009】また、非共沸混合冷媒を使用した場合、蓄
冷運転時に冷媒が循環する冷媒回路内の冷媒循環組成を
コントロールすることができなかったため、性能が成り
行きとなってしまっていた。
【0010】また、非共沸混合冷媒を使用した場合、放
冷運転時に使用していない室外側熱交換器や室外側熱交
換器周辺の冷媒回路に、時間とともに冷媒が循環する冷
媒回路内冷媒が滞留していき(滞留の量によって冷媒循
環回路内の冷媒組成が変化する)、冷媒が循環する冷媒
回路内の冷媒循環組成が不安定に変化し、冷媒制御が不
安定となり、性能の低下が起こる可能性があった。
【0011】また、非共沸混合冷媒を使用した場合、蓄
熱運転時に使用していない室内側熱交換器や室内側熱交
換器周辺の冷媒回路に、時間とともに冷媒が循環する冷
媒回路内冷媒が滞留していき(滞留の量によって冷媒循
環回路内の冷媒組成が変化する)、冷媒が循環する冷媒
回路内の冷媒循環組成が不安定に変化し、冷媒制御が不
安定となり、性能の低下が起こる可能性があった。
【0012】また、非共沸混合冷媒を使用した場合、安
定的に蓄冷利用冷房を起動するため、放冷運転から起動
した後併用冷房運転に切換える制御をする場合、放冷運
転が安定していると判断する方法がなかった。
【0013】また、非共沸混合冷媒を使用した場合、併
用冷房運転時の絞り装置の制御する手段がなかった。
【0014】この発明は上記のような課題を解決するた
めになされたもので、非共沸混合冷媒を用いた蓄熱式空
気調和装置において、冷媒組成を安定させることを目的
とする。
【0015】
【課題を解決するための手段】
【0016】この発明に係る蓄熱式空気調和装置は、圧
縮機、四方切換弁、熱源側熱交換器、第1の絞り装置、
第2のバルブ、第3の絞り装置、利用側熱交換器及び上
記四方切換弁を順次接続して形成された主冷房回路と、
一端が上記第1の絞り装置と第2のバルブとの間に接続
されると共に、他端が上記利用側熱交換器と上記四方切
換弁との間に接続され、第2の絞り装置、蓄熱用熱交換
器及び第5のバルブを有した直列回路と、上記圧縮機、
四方切換弁、熱源側熱交換器、第1の絞り装置、第2の
絞り装置、蓄熱用熱交換器、第5のバルブ及び四方切換
弁を順次接続した蓄冷熱用回路と、上記蓄熱用熱交換器
を収容し、蓄熱可能な蓄熱媒体が収納された蓄熱槽と、
一端が上記圧縮機吸入側に接続されると共に、他端が蓄
熱用熱交換器と上記第5のバルブとの間に接続され、冷
媒ポンプ、第6のバルブを有した直列回路と、上記冷媒
ポンプ、第6のバルブ、蓄熱用熱交換器、第2の絞り装
置、第2のバルブ、第3の絞り装置、上記利用側熱交換
器及び四方切換弁を順次接続して形成された放冷回路
と、を備え、冷媒として非共沸混合冷媒を用い、上記蓄
冷用回路を利用する蓄冷運転において上記第2のバルブ
を閉止するよう制御する制御手段を備えたものである。
【0017】また、所定時間第2のバルブを開いた後閉
止する制御を備えたものである。
【0018】また、冷媒循環組成検知装置を備え、冷媒
循環組成検知値が所定の値以下になった場合に第2のバ
ルブを閉じる制御を備えたものである。
【0019】また、冷媒循環組成検知装置を備え、冷媒
循環組成検知値が所定の値以上になった場合に第2のバ
ルブを開く制御を備えたものである。
【0020】また、圧縮機、四方切換弁、第1のバル
ブ、熱源側熱交換器、第1の絞り装置、第3の絞り装
置、利用側熱交換器及び上記四方切換弁を順次接続して
形成された主冷房回路と、一端が上記第1の絞り装置と
第3の絞り装置との間に接続されると共に、他端が上記
利用側熱交換器と上記四方切換弁との間に接続され、第
2の絞り装置、蓄熱用熱交換器及び第5のバルブを有し
た直列回路と、上記圧縮機、四方切換弁、第1のバル
ブ、熱源側熱交換器、第1の絞り装置、第2の絞り装
置、蓄熱用熱交換器、第4のバルブ及び四方切換弁を順
次接続した蓄冷熱用回路と、上記蓄熱用熱交換器を収容
し、蓄熱可能な蓄熱媒体が収納された蓄熱槽と、一端が
上記圧縮機吸入側に接続されると共に、他端が蓄熱用熱
交換器と上記第5のバルブとの間に接続され、冷媒ポン
プ、第6のバルブを有した直列回路と、上記冷媒ポン
プ、第6のバルブ、蓄熱用熱交換器、第2の絞り装置、
第3の絞り装置、利用側熱交換器及び四方切換弁を順次
接続して形成された放冷回路と、を備え、冷媒として非
共沸混合冷媒を用い、上記放冷回路を利用する放冷運転
において第1のバルブを閉止するよう制御する制御手段
を備えたものである。
【0021】また、所定時間第1のバルブを開いた後閉
止する制御を備えたものである。
【0022】また、冷媒循環組成検知装置を備え、冷媒
循環組成検知値が所定の値以下になった場合に第1のバ
ルブを閉じる制御を備えたものである。
【0023】また、冷媒循環組成検知装置を備え、冷媒
循環組成検知値が所定の値以上になった場合に第1のバ
ルブを開く制御を備えたものである。
【0024】また、圧縮機、四方切換弁、第3のバル
ブ、利用側熱交換器、第3の絞り装置、第1の絞り装
置、熱源側熱交換器及び上記四方切換弁を順次接続して
形成された主暖房回路と、一端が上記第3のバルブと上
記四方切換弁との間に接続されると共に、他端が上記第
1の絞り装置と第3の絞り装置との間に接続され、第5
のバルブ、蓄熱用熱交換器及び第2の絞り装置を有した
直列回路と、上記圧縮機、四方切換弁、第1の絞り装
置、利用側熱交換器及び四方切換弁を順次接続した蓄熱
用回路と、上記蓄熱用熱交換器を収容し、蓄熱可能な蓄
熱媒体が収納された蓄熱槽と、一端が上記圧縮機吸入側
に接続されると共に、他端が上記圧縮機と上記四方切換
弁との間に接続され、冷媒ポンプ、第7のバルブを有し
た直列回路と、上記冷媒ポンプ、第7のバルブ、四方切
換弁、上記第3のバルブ、利用側熱交換器、第3の絞り
装置、第2の絞り装置及び蓄熱用熱交換器を順次接続し
て形成された放熱回路と、を備え、冷媒として非共沸混
合冷媒を用い、上記蓄熱用回路を利用する蓄熱運転にお
いて上記第3のバルブを閉止するよう制御する制御手段
を備えたものである。
【0025】また、所定時間第3のバルブを開いた後閉
止する制御を備えたものである。
【0026】また、冷媒循環組成検知装置を備え、冷媒
循環組成検知値が所定の値以下になった場合に第3のバ
ルブを閉じる制御を備えたものである。
【0027】また、冷媒循環組成検知装置を備え、冷媒
循環組成検知値が所定の値以上になった場合に第3のバ
ルブを開く制御を備えたものである。
【0028】また、圧縮機、四方切換弁、第3のバル
ブ、利用側熱交換器、第3の絞り装置、第1の絞り装
置、熱源側熱交換器及び上記四方切換弁を順次接続して
形成された主暖房回路と、一端が上記利用側熱交換器と
上記四方切換弁との間に接続されると共に、他端が上記
第1の絞り装置と第3の絞り装置との間に接続され、第
2の絞り装置、蓄熱用熱交換器及び第5のバルブを有し
た直列回路と、上記圧縮機、四方切換弁、蓄熱用熱交換
器、熱源側熱交換器、第1の絞り装置、第1のバルブ及
び四方切換弁を順次接続した蓄熱用回路と、上記蓄熱用
熱交換器を収容し、蓄熱可能な蓄熱媒体が収納された蓄
熱槽と、一端が上記圧縮機吸入側に接続されると共に、
他端が上記圧縮機と上記四方切換弁との間に接続され、
冷媒ポンプ、第7のバルブを有した直列回路と、上記冷
媒ポンプ、第7のバルブ、四方切換弁、利用側熱交換
器、第3の絞り装置、第2の絞り装置及び蓄熱用熱交換
器を順次接続して形成された放熱回路と、を備え、冷媒
として非共沸混合冷媒を用い、上記放熱回路を利用する
放熱運転において第1の絞り装置を閉止するよう制御す
る制御手段を備えたものである。
【0029】また、所定時間第1の絞り装置を開いた後
閉止する制御を備えたものである。
【0030】また、冷媒循環組成検知装置を備え、冷媒
循環組成検知値が所定の値以下になった場合に第1の絞
り装置を閉じる制御を備えたものである。
【0031】また、冷媒循環組成検知装置を備え、冷媒
循環組成検知値が所定の値以上になった場合に第1の絞
り装置を開く制御を備えたものである。
【0032】また、冷媒循環組成検知装置に代えて、圧
縮機高圧側の圧力を検出する圧力検出手段を備え、冷媒
循環組成検知値に代えて圧力検出値を用いるものであ
る。
【0033】また、圧縮機、四方切換弁、熱源側熱交換
器、第1の絞り装置、第2のバルブ、第3の絞り装置、
利用側熱交換器及び上記四方切換弁を順次接続して形成
された主冷房回路と、一端が上記第1の絞り装置と第2
のバルブとの間に接続されると共に、他端が上記利用側
熱交換器と上記四方切換弁との間に接続され、第2の絞
り装置、蓄熱用熱交換器及び第5のバルブを有した直列
回路と、上記圧縮機、四方切換弁、熱源側熱交換器、第
1の絞り装置、第2の絞り装置、蓄熱用熱交換器、第5
のバルブ及び四方切換弁を順次接続した蓄冷熱用回路
と、上記蓄熱用熱交換器を収容し、蓄熱可能な蓄熱媒体
が収納された蓄熱槽と、一端が上記圧縮機吸入側に接続
されると共に、他端が蓄熱用熱交換器と上記第5のバル
ブとの間に接続され、冷媒ポンプ、第6のバルブを有し
た直列回路と、上記冷媒ポンプ、第6のバルブ、蓄熱用
熱交換器、第2の絞り装置、第2のバルブ、第3の絞り
装置、上記利用側熱交換器及び四方切換弁を順次接続し
て形成された放冷回路と、を備え、冷媒として非共沸混
合冷媒を用い、上記放冷用回路を利用する放冷運転起動
後、放冷運転から主冷房回路及び放冷用回路を用いた併
用冷房運転に切換えるよう制御する制御手段を備えたも
のである。
【0034】また、上記放冷運転起動後、第2の絞り装
置の蓄熱用熱交換器側入口の冷媒過冷却度に基づいて放
冷運転から併用冷房運転に切換えるよう制御する制御手
段を備えたものである。
【0035】また、圧縮機、四方切換弁、熱源側熱交換
器、第1の絞り装置、第2のバルブ、第3の絞り装置、
利用側熱交換器及び上記四方切換弁を順次接続して形成
された主冷房回路と、一端が上記第1の絞り装置と第2
のバルブとの間に接続されると共に、他端が上記利用側
熱交換器と上記四方切換弁との間に接続され、第2の絞
り装置、蓄熱用熱交換器及び第5のバルブを有した直列
回路と、上記圧縮機、四方切換弁、熱源側熱交換器、第
1の絞り装置、第2の絞り装置、蓄熱用熱交換器、第5
のバルブ及び四方切換弁を順次接続した蓄冷熱用回路
と、上記蓄熱用熱交換器を収容し、蓄熱可能な蓄熱媒体
が収納された蓄熱槽と、一端が上記圧縮機吸入側に接続
されると共に、他端が蓄熱用熱交換器と上記第5のバル
ブとの間に接続され、冷媒ポンプ、第6のバルブを有し
た直列回路と、上記冷媒ポンプ、第6のバルブ、蓄熱用
熱交換器、第2の絞り装置、第2のバルブ、第3の絞り
装置、上記利用側熱交換器及び四方切換弁を順次接続し
て形成された放冷回路と、を備え、主冷房回路による一
般冷房用回路と上記放冷用回路とを併用する併用冷房運
転時に、第1の絞り装置の熱源側熱交換器側入り口の冷
媒過冷却度に基づいて、第1の絞り装置の開度を制御す
る制御手段を備えたものである。
【0036】また、この発明に係る蓄熱式空気調和装置
の制御方法は、圧縮機、四方切換弁、熱源側熱交換器、
絞り装置、利用側熱交換器及び上記四方切換弁を順次接
続して形成された主冷房回路と、一端が上記絞り装置と
上記利用側熱交換器との間に接続されると共に、他端が
上記利用側熱交換器と上記四方切換弁との間に接続さ
れ、上記利用側熱交換器と並列に接続された蓄熱用熱交
換器とを備え、冷媒に非共沸混合冷媒を用いた空気調和
装置に対して、蓄冷熱運転開始時に上記利用交換器側に
低沸点冷媒比率の高い冷媒を滞留させ、上記蓄熱用熱交
換器に低沸点冷媒比率の低い所定比率の冷媒を循環させ
る。
【0037】また、圧縮機、四方切換弁、利用側熱交換
器、絞り装置、熱源側熱交換器及び上記四方切換弁を順
次接続して形成された主暖房回路と、一端が上記利用側
熱交換器と上記四方切換弁との間に接続されると共に、
他端が上記絞り装置と上記利用側熱交換器との間に接続
され、上記利用側熱交換器と並列に接続された蓄熱用熱
交換器とを備え、冷媒に非共沸混合冷媒を用いた空気調
和装置に対して、蓄熱運転開始時に上記利用交換器側に
低沸点冷媒比率の高い冷媒を滞留させ、上記蓄熱用熱交
換器に低沸点冷媒比率の低い所定比率の冷媒を循環させ
る。
【0038】また、圧縮機、四方切換弁、熱源側熱交換
器、絞り装置、利用側熱交換器及び上記四方切換弁を順
次接続して形成された主冷房回路と、一端が上記絞り装
置と上記利用側熱交換器との間に接続されると共に、他
端が上記利用側熱交換器と上記四方切換弁との間に接続
され、上記利用側熱交換器と並列に接続された蓄熱用熱
交換器とを備え、冷媒に非共沸混合冷媒を用いた空気調
和装置に対して、蓄冷用熱交換器からの放冷運転開始時
に上記熱源側交換器側に低沸点冷媒比率の高い冷媒を滞
留させ、上記蓄熱用熱交換器に低沸点冷媒比率の低い所
定比率の冷媒を循環させる。
【0039】また、圧縮機、四方切換弁、利用側熱交換
器、絞り装置、熱源側熱交換器及び上記四方切換弁を順
次接続して形成された主暖房回路と、一端が上記利用側
熱交換器と上記四方切換弁との間に接続されると共に、
他端が上記絞り装置と上記利用側熱交換器との間に接続
され、上記利用側熱交換器と並列に接続された蓄熱用熱
交換器とを備え、冷媒に非共沸混合冷媒を用いた空気調
和装置に対して、蓄熱用熱交換器からの放熱運転開始時
に上記熱源側交換器側に低沸点冷媒比率の高い冷媒を滞
留させ、上記蓄熱用熱交換器に低沸点冷媒比率の低い所
定比率の冷媒を循環させる。
【0040】また、圧縮機、四方切換弁、熱源側熱交換
器、絞り装置、利用側熱交換器及び上記四方切換弁を順
次接続して形成された主冷房回路と、一端が上記絞り装
置と上記利用側熱交換器との間に接続されると共に、他
端が上記利用側熱交換器と上記四方切換弁との間に接続
され、上記利用側熱交換器と並列に接続された蓄熱用熱
交換器とを備え、冷媒に非共沸混合冷媒を用いた空気調
和装置に対して、熱源側熱交換器および利用側熱交換器
にてそれぞれ熱交換を行なう空調運転開始時に上記蓄熱
用熱交換器側に低沸点冷媒比率の高い冷媒を滞留させ、
上記熱源側熱交換器および利用側熱交換器に低沸点冷媒
比率の低い所定比率の冷媒を循環させる。
【0041】
【発明の実施の形態】実施の形態1.以下、本発明の蓄
熱式空気調和装置の実施の形態を図面に基づき説明す
る。図1において、1は例えば5馬力の圧縮機、2は圧
縮機用四方切換弁で、各々は冷媒回路101にて連結さ
れている。11は第1の開閉弁で圧縮機用四方切換弁2
と冷媒回路102で連結され、3は冷房時には凝縮器、
暖房時には蒸発器として作用する室外側熱交換器(熱源
側熱交換器)であり、第1の開閉弁11と冷媒回路10
3にて連結されている。
【0042】4は第1の絞り装置で室外側熱交換器3と
冷媒回路104で連結しており、24は第2の開閉弁で
第1の絞り装置4と冷媒回路105で連結している。ま
た、第2の開閉弁24は冷媒回路123及び冷媒回路1
23から冷媒回路122a、122b、122cへ分岐
し、各々第3の絞り装置9a、9b、9cに連結する。
第3の絞り装置9a、9b、9cはそれぞれ室内機側熱
交換器(利用側熱交換器)8a、8b、8cと冷媒回路
121a、121b、121cで連結している。室内機
8a、8b、8cはそれぞれ冷媒回路120a、120
b、120cから合流して冷媒回路119を介して第3
の開閉弁12に連結する。第3の開閉弁12は圧縮機用
四方切換弁2と冷媒回路118で連結している。
【0043】また、アキュムレータ20は圧縮機1と冷
媒回路113で、冷媒ポンプ10と冷媒回路112でそ
れぞれ連結されている。また、第4の開閉弁15と圧縮
機用四方切換弁2は冷媒回路110で連結され、この冷
媒回路110は途中から分岐してアキュムレータ20と
冷媒回路111と連結されている。
【0044】5は第2の絞り装置で、冷媒回路105の
途中から分岐した冷媒回路106に連結している。6は
蓄熱槽で、内部に多数本の伝熱管を縦に並べ、これを連
結して形成した蓄熱用熱交換器7により、槽内に貯留し
た蓄熱媒体21例えば水を、冷房時は凍結、暖房時は貯
湯できるようにしていて、第2の絞り装置5と冷媒回路
107で連結している。また、冷媒回路106の途中
は、第4の絞り装置22と冷媒回路124で連結してい
て、第4の絞り装置22は冷媒回路110の途中と冷媒
回路125で連結している。また冷媒回路125の一部
は冷媒回路104の一部の第1の熱交換部31と熱交換
する回路で、この熱交換部の冷媒回路104側の両端に
並列して第1の絞り装置4側から冷媒回路126、第1
の逆止弁23、冷媒回路127の順で接続している。ま
た第1の逆止弁23は冷媒回路126から冷媒回路12
7の方向に流れ、冷媒回路127から冷媒回路126の
方向には流れない。
【0045】13は第5の開閉弁で蓄熱用熱交換器7と
冷媒回路108で連結していて、また冷媒回路108の
途中と冷媒回路117で連結している。
【0046】14は第6の開閉弁で冷媒回路108の途
中と冷媒回路114で連結しており、また第7の開閉弁
16と冷媒回路115で連結している。第7の開閉弁1
6は冷媒回路101と冷媒回路116で連結している。
また、冷媒回路115の途中は冷媒ポンプ10と冷媒回
路128で連結している。また、冷媒回路108の途中
(冷媒回路114との接続点より蓄熱用熱交換器7側)
と第4の開閉弁15は冷媒回路109で連結している。
【0047】また、25は冷媒組成検知装置で、圧縮機
から吐出する冷媒の冷媒組成比を検出する装置で、圧縮
機1の吐出部冷媒回路101と圧縮機の吸入部冷媒回路
113をバイパスするバイパス配管129であり、第2
の熱交換部26、第1の減圧装置27、第1の温度検出
手段18、第2の温度検出手段19から構成される。ま
た、17は冷媒回路113に設けられた第1の圧力検出
手段で、28は冷媒回路101に設けられた第2の圧力
検出手段である。
【0048】また、32は第3の温度検出手段で、蓄冷
運転、併用冷房運転、一般冷房運転ではこの第3の温度
検出手段32及び第1の圧力検出手段17、冷媒循環組
成検知手段25の検知値α32から演算される過熱度を
所定の値(例えば8)にするように第4の絞り装置22
の開度を調整する。33は第4の温度検出手段で、蓄冷
運転、併用冷房運転、一般冷房運転ではこの第4の温度
検出手段33及び第2の圧力検出手段28、冷媒循環組
成検知手段25の検知値α32から演算される過冷却度
を所定の値(例えば10)にするように第1の絞り装置
4の開度を調整する。また、第2の絞り装置5は運転毎
に一定開度に固定する。
【0049】また、29は室外機ファン、30は圧縮機
容量変更装置であり、第1の圧力検出手段17の検知値
及び冷媒循環組成検知装置25で検知した冷媒循環組成
α32から計算できる飽和温度(例えば飽和液温度)で
ある蒸発温度と第2の圧力検出手段28の検知値及び冷
媒循環組成検知装置25で検知した冷媒循環組成α32
から計算できる飽和温度(例えば飽和ガス温度と飽和液
温度の平均値)である凝縮温度の2つの温度を運転毎に
所定の目標値(例えば蒸発温度目標値を0℃、凝縮目標
温度を50℃)となるように室外機ファン29のファン
風量及び圧縮機容量変更装置30により圧縮機の容量及
び冷媒ポンプのON−OFFをコントロールする。ま
た、第2の絞り装置5と蓄熱用熱交換器7の間の温度を
検出する第5の温度検出手段34を備えている。
【0050】また、この図1の空気調和装置内には、H
FCのR32/R125/R134aが23/25/5
2wt%の比率で混合されている非共沸混合冷媒である
R407Cが充填されている。このR32、R125は
低沸点成分の冷媒で、R134aは高沸点成分の冷媒で
ある。尚、冷媒は例えばR410A等でもよく、非共沸
混合冷媒であれば、本発明を適用し得る。
【0051】次に作用について、図2から図9を用いて
説明する。図2に、例えば夜間の蓄冷運転、即ち製氷運
転を示す。図2において、第1、第4、第5の開閉弁1
1、15、13を開き、第2、第3、第6の開閉弁2
4、12、14を閉じ、圧縮機1を運転(この場合第7
の開閉弁16は閉)もしくは圧縮機1及び冷媒ポンプ1
0(この場合第7の開閉弁16は開)を運転する。この
とき、圧縮機1または冷媒ポンプ10より吐出された冷
媒は圧縮機用四方切換弁2を通った後、室外側熱交換器
3及び第1の熱交換部31で凝縮し、第1の絞り装置4
で断熱膨張し、その冷媒の一部が第4の絞り装置22で
断熱膨張し、第1の熱交換部31で冷媒回路104の一
部と熱交換して蒸発、ガス化して、一部は圧縮機用四方
切換弁2、一部は第4の開閉弁15を経由した冷媒と合
流し、アキュムレータ20を経由して圧縮機1または冷
媒ポンプ10にもどる。また第1の絞り装置4で断熱膨
張した冷媒の一部は蓄熱用熱交換器7で蒸発ガス化し、
蓄熱媒体21例えば水より熱をうばい、蓄熱用熱交換器
7の表面を凍結させるとともに気化冷媒がアキュムレー
タ20を経由して圧縮機1または冷媒ポンプ10にもど
る。また、上記圧縮機1から吐出した冷媒の一部は、第
2の熱交換部26にて凝縮し、第1の減圧装置27で断熱
膨張した後第2の熱交換部で蒸発して圧縮機1の吸入部
またはアキュムレータ20またはアキュムレータ20に
接続する冷媒回路に流入することで、冷媒回路を循環す
る冷媒の冷媒組成(冷媒の低沸点冷媒と高沸点冷媒の比
率)を検知する。ただし、その循環する冷媒の冷媒組成
検知の原理は追って説明する。
【0052】図3に、例えば夜間の蓄熱運転、即ち貯湯
運転を示す。図3において、第1、第5、第6の開閉弁
11、13、14を開き、第2、第3、第4の開閉弁2
4、12、15及び第4の絞り装置22を閉じ、圧縮機
1を運転(この場合第7の開閉弁16は閉)もしくは圧
縮機1及び冷媒ポンプ10(この場合第7の開閉弁16
は開)を運転する。このとき、圧縮機1または冷媒ポン
プ10より吐出された冷媒は、一部が圧縮機用四方切換
弁2を通り、一部が第4の開閉弁14を通った後再度合
流し、蓄熱用熱交換器7で凝縮して蓄熱媒体21に熱を
与え、蓄熱媒体21に蓄熱し、凝縮した冷媒は第2の絞
り装置5及び第1の絞り装置4で断熱膨張し、室外側熱
交換器3で蒸発、ガス化して圧縮機用四方切換弁2を通
った後アキュムレータ20を経由して圧縮機1または冷
媒ポンプ10にもどる。また、上記圧縮機1から吐出し
た冷媒の一部は、第2の熱交換部26にて凝縮し、第1の
減圧装置27で断熱膨張した後第2の熱交換部で蒸発し
て圧縮機1の吸入部またはアキュムレータ20またはア
キュムレータ20に接続する冷媒回路に流入すること
で、冷媒回路を循環する冷媒の冷媒組成(冷媒の低沸点
冷媒と高沸点冷媒の比率)を検知する。
【0053】図4及び図5に、昼間の蓄冷利用冷房運転
を示す。まず、蓄冷利用冷房起動時に図4のような放冷
運転を実施する。この放冷運転は、第2、第3、第6の
開閉弁24、12、14を開き、第1、第4、第5の開
閉弁11、15、13及び第4の絞り装置22を閉じ、
圧縮機1を運転(この場合第7の開閉弁16は閉)もし
くは圧縮機1及び冷媒ポンプ10(この場合第7の開閉
弁16は開)を運転する。このとき、圧縮機1または冷
媒ポンプ10より吐出された冷媒は第6の開閉弁14を
通った後、蓄熱用熱交換器7で凝縮して蓄熱媒体21か
ら冷却エネルギーをもらい、凝縮した冷媒は第2の絞り
装置5及び第3の絞り装置9a、9b、9cで断熱膨張
し、室内側熱交換器8a、8b、8cで蒸発して室内側
空気を冷却し、この蒸発した冷媒はガス化した後合流し
て、圧縮機用四方切換弁2を通った後アキュムレータ2
0を経由して圧縮機1または冷媒ポンプ10にもどる。
またこの時、蓄熱媒体21は蓄熱する。また、上記圧縮
機1から吐出した冷媒の一部は、第2の熱交換部26に
て凝縮し、第1の減圧装置27で断熱膨張した後第2の熱
交換部で蒸発して圧縮機1の吸入部またはアキュムレー
タ20またはアキュムレータ20に接続する冷媒回路に
流入することで、冷媒回路を循環する冷媒の冷媒組成
(冷媒の低沸点冷媒と高沸点冷媒の比率)を検知する。
【0054】次に放冷運転を一定時間運転した後、図5
のような併用運転を実施する。この併用冷房運転は、第
1、第2、第3、第6の開閉弁11、24、12、14
を開き、第4、第5、第7の開閉弁15、13、16を
閉じ、圧縮機1及び冷媒ポンプ10を運転する。このと
き、圧縮機1より吐出された冷媒は圧縮機用四方切換弁
を通った後、室外側熱交換器3及び第1の熱交換部31
で凝縮し、第1の絞り装置4で断熱膨張する。また、冷
媒ポンプ10より吐出された冷媒は第6の開閉弁14を
通った後蓄熱用熱交換器7で凝縮して蓄熱媒体21から
冷却エネルギーをもらい、蓄熱用熱交換器で凝縮して、
第2の絞り装置5で断熱膨張し、その冷媒の一部が第4
の絞り装置22で断熱膨張し、第1の熱交換部31で冷
媒回路104の一部と熱交換して蒸発、ガス化してアキ
ュムレータ20を経由後圧縮機1または冷媒ポンプ10
にもどり、一部は上記第1の絞り装置4で断熱膨張した
冷媒と合流して、第3の絞り装置9a、9b、9cに分
岐、断熱膨張して室内側熱交換器8a、8b、8cで蒸
発して室内側空気を冷却し、この蒸発した冷媒はガス化
した後合流して、圧縮機用四方切換弁2を通った後アキ
ュムレータ20を経由して圧縮機1または冷媒ポンプ1
0にもどる。またこの時、蓄熱媒体21は蓄熱する。ま
た、上記圧縮機1から吐出した冷媒の一部は、第2の熱
交換部26にて凝縮し、第1の減圧装置27で断熱膨張
した後第2の熱交換部で蒸発して圧縮機1の吸入部また
はアキュムレータ20またはアキュムレータ20に接続
する冷媒回路に流入することで、冷媒回路を循環する冷
媒の冷媒組成(冷媒の低沸点冷媒と高沸点冷媒の比率)
を検知する。
【0055】また、上記放冷運転から起動して併用冷房
運転に切換り運転をすることで、起動時の凝縮側伝熱面
積を小さくし、凝縮器での冷媒流速を上昇させることで
冷媒流速が低い場合の伝熱性能が低い非共沸混合冷媒の
伝熱性能を上昇させ、早く運転を安定させた後、凝縮側
伝熱面積の大きい併用冷房に移行する。また、放冷運転
は蓄熱槽6の蓄熱媒体21の冷却エネルギーを早期に消
耗し、併用冷房は放冷運転より上記蓄熱槽6の蓄熱媒体
21の冷却エネルギーの消耗が遅いので、1日の蓄熱媒
体21の消費の仕方に合わせて放冷の運転時間を設定す
る。
【0056】また、上記放冷運転から併用冷房運転の切
換りは、時間設定ではなく、第2の圧力検出手段28の
検出値、冷媒循環組成検出手段25の検出値から演算さ
れる飽和液温度と、第5の温度検出手段34の検出値と
の差である第3の絞り装置5の入口部冷媒過冷却度が所
定の値(例えば30)となった場合に切換わるようにし
ても良い。
【0057】また、第1の熱交換部31の熱交換容量
は、この熱交換部31出口のエンタルピが蓄熱用熱交換
器7の出口のエンタルピと同程度(例えば圧力1MPa
で温度10℃)となるような熱交換容量以上となる大き
さに設定する。これにより、第1の熱交換部31出口は
蓄熱用熱交換器7出口と同じ程度の過冷却度を確保でき
るため第1の絞り装置4出口冷媒と第2の絞り装置5出口
の合流部での冷媒の過冷却度も安定的に確保でき、かつ
この合流部での流量が第4の絞り装置22に流れる冷媒
の分低減されるため、室内機側熱交換器以降の圧力損失
も低減できるので運転効率は良くなる。
【0058】図6及び図7に、昼間の蓄熱利用暖房運転
を示す。運転は、例えば室内機の運転容量、すなわち凝
縮側伝熱能力の大きさが小さい場合(例えば50%以下
の場合)、蒸発側伝熱面積の小さい放熱暖房運転をし、
室内機運転容量が大きい場合(例えば50%以上の場
合)、併用暖房運転を実施する。これにより、安定的運
転の実現及び蓄熱媒体の蓄熱エネルギーの消耗低減を可
能とすることができる。まず図6に放熱暖房運転の冷媒
流れを示す。この放熱暖房運転は第1、第2、第3、第
4の開閉弁11、24、12、15を開き、第5、第6
の開閉弁13、14及び第4の絞り装置22を閉じ、圧
縮機1を運転(この場合第7の開閉弁16は閉)もしく
は圧縮機1及び冷媒ポンプ10(この場合第7の開閉弁
16は開)を運転する。このとき、圧縮機1または冷媒
ポンプ10より吐出された冷媒は圧縮機用四方切換弁2
を通った後、分岐して室内側熱交換器8a、8b、8c
で凝縮、室内側空気と熱交換し、第3の絞り装置9a、
9b、9cでそれぞれ断熱膨張した後合流し、第2の絞
り装置5で断熱膨張した後、蓄熱用熱交換器7で蒸発し
て蓄熱媒体21から放熱エネルギーをもらい、蒸発した
冷媒は第4の開閉弁15を通った後アキュムレータ20
を経由して圧縮機1または冷媒ポンプ10にもどる。ま
たこの時、蓄熱媒体21は蓄冷する。また、上記圧縮機
1から吐出した冷媒の一部は、第2の熱交換部26にて
凝縮し、第1の減圧装置27で断熱膨張した後第2の熱交
換部で蒸発して圧縮機1の吸入部またはアキュムレータ
20またはアキュムレータ20に接続する冷媒回路に流
入することで、冷媒回路を循環する冷媒の冷媒組成(冷
媒の低沸点冷媒と高沸点冷媒の比率)を検知する。
【0059】次に図7に併用暖房運転の冷媒の流れを示
す。この併用暖房房運転は、第1、第2、第3、第4の
開閉弁11、24、12、15を開き、第5、第6の開
閉弁13、14及び第4の絞り装置22を閉じ、圧縮機
1を運転(この場合第7の開閉弁16は閉)もしくは圧
縮機1及び冷媒ポンプ10(この場合第7の開閉弁16
は開)を運転する。このとき、圧縮機1または冷媒ポン
プ10より吐出された冷媒は圧縮機用四方切換弁を通っ
た後、分岐して室内側熱交換器8a、8b、8cで凝
縮、室内側空気と熱交換し、第3の絞り装置9a、9
b、9cでそれぞれ断熱膨張した後合流し、その一部の
冷媒は第2の絞り装置5で断熱膨張した後、蓄熱用熱交
換器7で蒸発して蓄熱媒体21から放熱エネルギーをも
らい、蒸発した冷媒は第4の開閉弁15を通った後アキ
ュムレータ20を経由して圧縮機1または冷媒ポンプ1
0にもどり、また第3の絞り装置9a、9b、9cでそ
れぞれ断熱膨張した後合流した冷媒の一部は、第1の絞
り装置4で断熱膨張した後、室外側熱交換器3で室外側
空気と熱交換して蒸発ガス化し、圧縮機用四方切換弁2
を通った後アキュムレータ20を経由して圧縮機1また
は冷媒ポンプ10にもどる。またこの時、蓄熱媒体21
は蓄冷する。また、上記圧縮機1から吐出した冷媒の一
部は、第2の熱交換部26にて凝縮し、第1の減圧装置2
7で断熱膨張した後第2の熱交換部で蒸発して圧縮機1
の吸入部またはアキュムレータ20またはアキュムレー
タ20に接続する冷媒回路に流入することで、冷媒回路
を循環する冷媒の冷媒組成(冷媒の低沸点冷媒と高沸点
冷媒の比率)を検知する。
【0060】次に昼間の蓄熱槽の蓄熱媒体のエネルギー
を使用しない冷房運転である一般冷房運転を示す。図8
に一般冷房運転の冷媒の流れを示す。この一般冷房運転
は、第1、第2、第3の開閉弁11、24、12を開
き、第4、第5、第6の開閉弁15、13、14を閉
じ、圧縮機1を運転(この場合第7の開閉弁16は閉)
もしくは圧縮機1及び冷媒ポンプ10(この場合第7の
開閉弁16は開)を運転する。このとき、圧縮機1また
は冷媒ポンプ10より吐出された冷媒は圧縮機用四方切
換弁2を通った後、室外側熱交換器3及び第1の熱交換
部31で凝縮し、第1の絞り装置4で断熱膨張し、その
冷媒の一部が第4の絞り装置22で断熱膨張し、第1の
熱交換部31で冷媒回路104の一部と熱交換して蒸
発、ガス化して、一部は圧縮機用四方切換弁2、一部は
第4の開閉弁15を経由した後合流し、アキュムレータ
20を経由して圧縮機1または冷媒ポンプ10にもど
る。また第1の絞り装置4で断熱膨張した冷媒の一部は
第3の絞り装置9a、9b、9cに分岐、断熱膨張して
室内側熱交換器8a、8b、8cで蒸発して室内側空気
を冷却し、この蒸発した冷媒はガス化した後合流して、
圧縮機用四方切換弁2を通った後アキュムレータ20を
経由して圧縮機1または冷媒ポンプ10にもどる。ま
た、上記圧縮機1から吐出した冷媒の一部は、第2の熱
交換部26にて凝縮し、第1の減圧装置27で断熱膨張
した後第2の熱交換部で蒸発して圧縮機1の吸入部また
はアキュムレータ20またはアキュムレータ20に接続
する冷媒回路に流入することで、冷媒回路を循環する冷
媒の冷媒組成(冷媒の低沸点冷媒と高沸点冷媒の比率)
を検知する。
【0061】次に昼間の蓄熱槽の蓄熱媒体のエネルギー
を使用しない暖房運転である一般暖房運転を示す。図9
に一般暖房運転の冷媒の流れを示す。この一般暖房運転
は、第1、第2、第3の開閉弁11、24、12を開
き、第4、第5、第6の開閉弁15、13、14及び第
4の絞り装置22を閉じ、圧縮機1を運転(この場合第
7の開閉弁16は閉)もしくは圧縮機1及び冷媒ポンプ
10(この場合第7の開閉弁16は開)を運転する。こ
のとき、圧縮機1または冷媒ポンプ10より吐出された
冷媒は圧縮機用四方切換弁2を通った後、分岐して室内
側熱交換器8a、8b、8cで凝縮、室内側空気と熱交
換し、第3の絞り装置9a、9b、9cでそれぞれ断熱
膨張した後合流し、第1の絞り装置4で断熱膨張した
後、室外側熱交換器3で室外側空気と熱交換して蒸発ガ
ス化し、圧縮機用四方切換弁2を通った後アキュムレー
タ20を経由して圧縮機1または冷媒ポンプ10にもど
る。また、上記圧縮機1から吐出した冷媒の一部は、第
2の熱交換部26にて凝縮し、第1の減圧装置27で断熱
膨張した後第2の熱交換部で蒸発して圧縮機1の吸入部
またはアキュムレータ20またはアキュムレータ20に
接続する冷媒回路に流入することで、冷媒回路を循環す
る冷媒の冷媒組成(冷媒の低沸点冷媒と高沸点冷媒の比
率)を検知する。
【0062】次に運転時(蓄冷、蓄熱、蓄冷利用冷房、
蓄熱利用暖房、非蓄冷利用冷房、非蓄熱利用暖房のすべ
ての運転)の冷媒組成(冷媒の低沸点冷媒と高沸点冷媒
の比率)について説明する。ただし、低沸点冷媒と高沸
点冷媒の比率はどちらか一方が分かれば分かるので、低
沸点冷媒と高沸点冷媒の比率を冷媒組成として表現し、
以後低沸点冷媒の比率が冷媒回路に封入された全冷媒の
低沸点冷媒の比率より高い場合に“冷媒組成が高い”、
低沸点冷媒の比率が冷媒回路に封入された全冷媒の低沸
点冷媒の比率より低い場合に“冷媒組成が低い”と表現
する。アキュムレータ20において冷媒を気相と液相に
分離するためにアキュムレータ20内のガス冷媒を含め
冷凍サイクルを循環する冷媒は圧縮機1または冷媒ポン
プ10から吐出する冷媒組成と同じ冷媒となり、冷媒組
成の高い冷媒となる。逆にアキュムレータ内の冷媒組成
は小さい冷媒となる。
【0063】蓄冷運転時は第2の開閉弁24を閉止して
いるため、循環する冷媒は安定的な冷媒組成となる。
【0064】また、上記のような蓄冷運転時に第3の開
閉弁12を開く、あるいは一定時間開くことにより、蓄
冷運転前に滞留した冷媒をアキュムレータに回収してや
っても良い。
【0065】上記のような蓄冷時に所定時間(本実施の
形態では一定時間)第2の開閉弁24を開き(この場合
第3の開閉弁12は閉じる)、冷媒組成の高い冷媒を室
内側熱交換器または冷媒回路123、122a、122
b、122cに滞留させ、蓄冷回路を循環する冷媒の冷
媒組成を低下させる。これにより、運転時の高圧圧力を
低下させることができる。また、所定時間としては単な
る時間のみの概念だけではなく、他の要素によって定ま
る時間例えば第2の開閉弁24の開くタイミングを、第2
の圧力検出手段28の値によって決めても良い。すなわ
ち、例えば蓄冷運転起動10分以降に第2の圧力検出手
段28の値P28が2.3MPa以上の場合に第2の開
閉弁を開き、P28が2.3MPa以下の場合第2の開
閉弁を閉じる。また、他の実施の形態として、第2の開
閉弁の開くタイミングは、冷媒循環組成検知装置25の
値α32によって決めても良い。すなわち、例えば蓄冷
運転起動10分以降にα32が0.28以上の場合に第
2の開閉弁を開き、α32が0.28以下の場合第2の開
閉弁を閉じる。
【0066】次に蓄熱運転時は、第3の開閉弁12を閉
止しているため、循環する冷媒は安定的な冷媒組成とな
る。
【0067】また、上記のような蓄熱運転時に第2の開
閉弁24を開く、あるいは一定時間開くことにより、蓄
熱運転前に滞留した冷媒をアキュムレータに回収してや
っても良い。
【0068】上記のような蓄熱時に所定時間(本実施の
形態では一定時間)第3の開閉弁12を開き、冷媒組成
の高い冷媒を室内側熱交換器または冷媒回路119、1
20a、120b、120cに滞留させ、蓄熱回路を循
環する冷媒の冷媒組成を低下させる。これにより、運転
時の高圧圧力を低下させることができる。また、第3の
開閉弁12の開くタイミングは、第2の圧力検出手段2
8の値によって決めても良い。すなわち、例えば蓄冷運
転起動10分以降に第2の圧力検出手段28の値P28
が2.3MPa以上の場合に第3の開閉弁12を開き、
P28が2.3MPa以下の場合第3の開閉弁12を閉
じる。また、他の実施の形態として、第3の開閉弁12
の開くタイミングは、冷媒循環組成検知装置25の値α
32によって決めても良い。すなわち、例えば蓄冷運転
起動10分以降にα32が0.28以上の場合に第3の
開閉弁12を開き、α32が0.28以下の場合第3の
開閉弁12を閉じる。
【0069】次に放冷運転時に所定時間(本実施の形態
では一定時間)第1の開閉弁11を開き(この時第1の
絞り装置4は閉じておく)、冷媒組成の高い冷媒を室外
側熱交換器または冷媒回路103、104に滞留させ、
放冷回路を循環する冷媒の冷媒組成を低下させる。これ
により、運転時の高圧圧力を低下させることができる。
また、第1の開閉弁11の開くタイミングは、第2の圧
力検出手段28の値によって決めても良い。すなわち、
例えば蓄冷運転起動10分以降に第2の圧力検出手段2
8の値P28が2.3MPa以上の場合に第1の開閉弁
11を開き、P28が2.3MPa以下の場合第1の開
閉弁11を閉じる。また、他の実施の形態として、第1
の開閉弁11の開くタイミングは、冷媒循環組成検知装
置25の値α32によって決めても良い。すなわち、例
えば蓄冷運転起動10分以降にα32が0.28以上の
場合に第1の開閉弁11を開き、α32が0.28以下
の場合第1の開閉弁11を閉じる。
【0070】また、放冷運転時に第1の絞り装置4を開
くまたは一定時間開くことにより、室外側熱交換器3、
冷媒回路103、104に滞留した冷媒を放冷回路に回
収しても良い。
【0071】次に放熱運転時に所定時間(本実施の形態
では一定時間)第1の絞り装置4を開き(この時第1の
開閉弁11は閉じておく)、冷媒組成の高い冷媒を室外
側熱交換器または冷媒回路103、104に滞留させ、
放熱回路を循環する冷媒の冷媒組成を低下させる。これ
により、運転時の高圧圧力を低下させることができる。
また、第1の絞り装置4の開くタイミングは、第2の圧
力検出手段28の値によって決めても良い。すなわち、
例えば蓄冷運転起動10分以降に第2の圧力検出手段2
8の値P28が2.3MPa以上の場合に第1の絞り装
置4を開き、P28が2.3MPa以下の場合第1の絞
り装置4を閉じる。また、他の実施の形態として、第1
の絞り装置4の開くタイミングは、冷媒循環組成検知装
置25の値α32によって決めても良い。すなわち、例
えば蓄冷運転起動10分以降にα32が0.28以上の
場合に第1の絞り装置4を開き、α32が0.28以下
の場合第1の絞り装置4を閉じる。
【0072】また、放熱運転時に第1の開閉弁11を開
くまたは一定時間開くことにより、室外側熱交換器3、
冷媒回路103、104に滞留した冷媒を放熱回路に回
収しても良い。
【0073】次に一般冷房運転時に所定時間(本実施の
形態では一定時間)第6の開閉弁14を開き(この時第
2の絞り装置5は閉じておく)、冷媒組成の高い冷媒を
蓄熱用熱交換器または冷媒回路108、114、10
9、107に滞留させ、一般冷房回路を循環する冷媒の
冷媒組成を低下させる。これにより、運転時の高圧圧力
を低下させることができる。また、第6の開閉弁14の
開くタイミングは、第2の圧力検出手段28の値によっ
て決めても良い。すなわち、例えば一般冷房運転起動1
0分以降に第2の圧力検出手段28の値P28が2.3
MPa以上の場合に第6の開閉弁14を開き、P28が
2.3MPa以下の場合第6の開閉弁14を閉じる。ま
た、他の実施の形態として、第6の開閉弁14の開くタ
イミングは、冷媒循環組成検知装置25の値α32によ
って決めても良い。すなわち、例えば一般冷房運転起動
10分以降にα32が0.28以上の場合に第6の開閉
弁14を開き、α32が0.28以下の場合第6の開閉
弁14を閉じる。
【0074】また、一般冷房運転時に第2の絞り装置5
を開くまたは一定時間開くことにより、蓄熱用熱交換器
または冷媒回路108、114、109、107に滞留
した冷媒を一般冷房回路に回収しても良い。
【0075】次に一般暖房運転時に一定時間第5の開閉
弁13又は第6の開閉弁14を開き(この時第2の絞り
装置5は閉じておく)、冷媒組成の高い冷媒を蓄熱用熱
交換器または冷媒回路108、114、109、107
に滞留させ、一般暖房回路を循環する冷媒の冷媒組成を
低下させる。これにより、運転時の高圧圧力を低下させ
ることができる。また、第5の開閉弁13又は第6の開
閉弁14の開くタイミングは、第2の圧力検出手段28
の値によって決めても良い。すなわち、例えば一般暖房
運転起動10分以降に第2の圧力検出手段28の値P2
8が2.3MPa以上の場合に第5の開閉弁13又は第
6の開閉弁14を開き、P28が2.3MPa以下の場
合第5の開閉弁13及び第6の開閉弁14を閉じる。ま
た、他の実施の形態として、第5の開閉弁13又は第6
の開閉弁14の開くタイミングは、冷媒循環組成検知装
置25の値α32によって決めても良い。すなわち、例
えば一般暖房運転起動10分以降にα32が0.28以
上の場合に第5の開閉弁13又は第6の開閉弁14を開
き、α32が0.28以下の場合第5の開閉弁13及び
第6の開閉弁14を閉じる。
【0076】また、一般暖房運転時に第2の絞り装置5
を開くまたは一定時間開くことにより、蓄熱用熱交換器
または冷媒回路108、114、109、107に滞留
した冷媒を一般暖房回路に回収しても良い。
【0077】次に冷媒循環組成検知装置25の作用を説
明する。圧縮機1を出た高圧のガス冷媒は、冷媒配管1
29を通り、第2の熱交換部26で低圧の冷媒と熱交換
し、液化した後、第1の減圧装置27で減圧し、低圧の
二相冷媒となる。その後第2の熱交換部26で高圧の冷
媒と熱交換して蒸発し、ガス化した後圧縮機1の吸入に
戻る。この装置において、第1の温度検出手段18の液
冷媒の温度、第2の温度検出手段19と第1の圧力検出
手段17の二相冷媒の温度と圧力を検出し(第1の圧力
検出手段17の値と第1の減圧装置27の出口圧力はほ
ぼ等しいため、第1の減圧装置27の出口圧力を第1の
圧力検出手段17の値とする)、その温度と圧力に基づ
いて冷凍装置内の非共沸混合冷媒の冷媒循環組成を演
算、検出する。またこの循環組成検知は、冷凍空調装置
に電源が投入されている間、常時行われ、かつあらゆる
運転において圧縮機1を運転することで循環組成検知可
能にする。
【0078】ここで、冷媒循環組成の演算の方法を説明
する。R407Cは非共沸三種混合冷媒であり、三種類
の冷媒循環組成は未知数であるため、3つの方程式を立
てて、これを解けば未知である循環組成がわかる。しか
し、三種類の各循環組成をたせば1となるため、R32
はα32、R125はα125、R134aはα134
aと現すと、 α32+α125+α134a=1 が常に成り立つので、未知である二種類の循環組成のに
対して2つの方程式(上記α32+α125+α134
a=1は除く)をたてて、これを解けば循環組成がわか
る。例えばα32とα125を未知とする方程式が2つ
できれば循環組成がわかる。
【0079】それでは、このα32とα125を未知と
する方程式の立て方について説明する。まず一つ目の方
程式は、循環組成検知装置25から立てることができ
る。図10は冷媒循環組成検知装置25における冷媒の
状態変化を表したモリエル線図であるが、この図のなか
では圧縮機1を出た高圧のガス冷媒の状態、は第2
の熱交換部26で低圧の冷媒と熱交換し、液化した状
態、は第1の減圧装置27で減圧し、低圧の二相冷媒
となった状態、は第2の熱交換部26で高圧の冷媒と
熱交換して蒸発し、ガス化した状態を示す。この図10
の及びは同じエンタルピであるために、α32とα
125を未知数とするエンタルピ及びのエンタルピ
が等しいとする方程式が立てることができる。すなわち
のエンタルピをhl、のエンタルピをht、第1の
温度検出手段18の温度をT11、第2の温度検出手段
19の温度をT12、第1の圧力検出手段17の圧力を
P13とすると、 hl(α32,α125,T11)=ht(α32,α
125,T12,P13) と立てることができる。
【0080】二つ目の方程式は、冷凍装置に最初に入れ
る充填組成がR407Cである限りにおいては、気液平
衡が成り立ち、アキュムレータに液が滞留したり、冷媒
漏れした後でも循環組成の各組成成分間には一定の関係
がある。すなわち、A及びBを定数とすると α32=A×α125+B とする気液平衡組成実験式を立てることができる。以上
のようにして立てた二つの式を解くことで、α32、α
125及びα134aがわかる。そして、α32=A×
α125+Bの式及びα32+α125+α134a=
1の式から、循環組成の三種類の成分の内一つの組成の
値が既知であれば、他の組成の値もこれらの式からわか
る。
【0081】
【発明の効果】以上のようにこの発明によれば、圧縮
機、四方切換弁、熱源側熱交換器、第1の絞り装置、第
2のバルブ、第3の絞り装置、利用側熱交換器及び上記
四方切換弁を順次接続して形成された主冷房回路と、一
端が上記第1の絞り装置と第2のバルブとの間に接続さ
れると共に、他端が上記利用側熱交換器と上記四方切換
弁との間に接続され、第2の絞り装置、蓄熱用熱交換器
及び第5のバルブを有した直列回路と、上記圧縮機、四
方切換弁、熱源側熱交換器、第1の絞り装置、第2の絞
り装置、蓄熱用熱交換器、第5のバルブ及び四方切換弁
を順次接続した蓄冷熱用回路と、上記蓄熱用熱交換器を
収容し、蓄熱可能な蓄熱媒体が収納された蓄熱槽と、一
端が上記圧縮機吸入側に接続されると共に、他端が蓄熱
用熱交換器と上記第5のバルブとの間に接続され、冷媒
ポンプ、第6のバルブを有した直列回路と、上記冷媒ポ
ンプ、第6のバルブ、蓄熱用熱交換器、第2の絞り装
置、第2のバルブ、第3の絞り装置、上記利用側熱交換
器及び四方切換弁を順次接続して形成された放冷回路
と、を備え、冷媒として非共沸混合冷媒を用い、上記蓄
冷用回路を利用する蓄冷運転において上記第2のバルブ
を閉止するよう制御する制御手段を備えたので、蓄冷運
転時に使用していない利用側熱交換器や利用側熱交換器
周辺の冷媒回路に、冷媒が循環する冷媒回路内を流れる
べき冷媒が滞留しにくくなるため、冷媒が循環する冷媒
回路内の冷媒循環組成が安定し、性能の低下を防止でき
る。
【0082】また、所定時間第2のバルブを開いた後閉
止する制御を備えたので、蓄冷運転時に冷媒が循環する
冷媒回路内の冷媒循環組成をコントロールすることがで
き、性能をコントロールすることができる。
【0083】また、冷媒循環組成検知装置を備え、冷媒
循環組成検知値が所定の値以下になった場合に第2のバ
ルブを閉じる制御を備えたので、蓄冷運転時に冷媒が循
環する冷媒回路内の冷媒循環組成を維持できる。
【0084】また、冷媒循環組成検知装置を備え、冷媒
循環組成検知値が所定の値以上になった場合に第2のバ
ルブを開く制御を備えたので、蓄冷運転時に冷媒が循環
する冷媒回路内の冷媒循環組成を維持できる。
【0085】また、圧縮機、四方切換弁、第1のバル
ブ、熱源側熱交換器、第1の絞り装置、第3の絞り装
置、利用側熱交換器及び上記四方切換弁を順次接続して
形成された主冷房回路と、一端が上記第1の絞り装置と
第3の絞り装置との間に接続されると共に、他端が上記
利用側熱交換器と上記四方切換弁との間に接続され、第
2の絞り装置、蓄熱用熱交換器及び第5のバルブを有し
た直列回路と、上記圧縮機、四方切換弁、第1のバル
ブ、熱源側熱交換器、第1の絞り装置、第2の絞り装
置、蓄熱用熱交換器、第4のバルブ及び四方切換弁を順
次接続した蓄冷熱用回路と、上記蓄熱用熱交換器を収容
し、蓄熱可能な蓄熱媒体が収納された蓄熱槽と、一端が
上記圧縮機吸入側に接続されると共に、他端が蓄熱用熱
交換器と上記第5のバルブとの間に接続され、冷媒ポン
プ、第6のバルブを有した直列回路と、上記冷媒ポン
プ、第6のバルブ、蓄熱用熱交換器、第2の絞り装置、
第3の絞り装置、利用側熱交換器及び四方切換弁を順次
接続して形成された放冷回路と、を備え、冷媒として非
共沸混合冷媒を用い、上記放冷回路を利用する放冷運転
において第1のバルブを閉止するよう制御する制御手段
を備えたので、放冷運転時に使用していない熱源側熱交
換器や熱源側熱交換器周辺の冷媒回路に、冷媒が循環す
る冷媒回路内を流れるべき冷媒が滞留しにくくなるた
め、冷媒が循環する冷媒回路内の冷媒循環組成が安定
し、性能の低下を防止できる。
【0086】また、所定時間第1のバルブを開いた後閉
止する制御を備えたので、放冷運転時に冷媒が循環する
冷媒回路内の冷媒循環組成をコントロールすることがで
き、性能をコントロールすることができる。
【0087】また、冷媒循環組成検知装置を備え、冷媒
循環組成検知値が所定の値以下になった場合に第1のバ
ルブを閉じる制御を備えたので、放冷運転時に冷媒が循
環する冷媒回路内の冷媒循環組成を維持できる。
【0088】また、冷媒循環組成検知装置を備え、冷媒
循環組成検知値が所定の値以上になった場合に第1のバ
ルブを開く制御を備えたので、放冷運転時に冷媒が循環
する冷媒回路内の冷媒循環組成を維持できる。
【0089】また、圧縮機、四方切換弁、第3のバル
ブ、利用側熱交換器、第3の絞り装置、第1の絞り装
置、熱源側熱交換器及び上記四方切換弁を順次接続して
形成された主暖房回路と、一端が上記第3のバルブと上
記四方切換弁との間に接続されると共に、他端が上記第
1の絞り装置と第3の絞り装置との間に接続され、第5
のバルブ、蓄熱用熱交換器及び第2の絞り装置を有した
直列回路と、上記圧縮機、四方切換弁、第1の絞り装
置、利用側熱交換器及び四方切換弁を順次接続した蓄熱
用回路と、上記蓄熱用熱交換器を収容し、蓄熱可能な蓄
熱媒体が収納された蓄熱槽と、一端が上記圧縮機吸入側
に接続されると共に、他端が上記圧縮機と上記四方切換
弁との間に接続され、冷媒ポンプ、第7のバルブを有し
た直列回路と、上記冷媒ポンプ、第7のバルブ、四方切
換弁、上記第3のバルブ、利用側熱交換器、第3の絞り
装置、第2の絞り装置及び蓄熱用熱交換器を順次接続し
て形成された放熱回路と、を備え、冷媒として非共沸混
合冷媒を用い、上記蓄熱用回路を利用する蓄熱運転にお
いて上記第3のバルブを閉止するよう制御する制御手段
を備えたので、蓄熱運転時に使用していない利用側熱交
換器や利用側熱交換器周辺の冷媒回路に、冷媒が循環す
る冷媒回路内を流れるべき冷媒が滞留しにくくなるた
め、冷媒が循環する冷媒回路内の冷媒循環組成が安定
し、性能の低下を防止できる。
【0090】また、所定時間第3のバルブを開いた後閉
止する制御を備えたので、蓄熱運転時に冷媒が循環する
冷媒回路内の冷媒循環組成をコントロールすることがで
き、性能をコントロールすることができる。
【0091】また、冷媒循環組成検知装置を備え、冷媒
循環組成検知値が所定の値以下になった場合に第3のバ
ルブを閉じる制御を備えたので、蓄熱運転時に冷媒が循
環する冷媒回路内の冷媒循環組成を維持できる。
【0092】また、冷媒循環組成検知装置を備え、冷媒
循環組成検知値が所定の値以上になった場合に第3のバ
ルブを開く制御を備えたので、蓄熱運転時に冷媒が循環
する冷媒回路内の冷媒循環組成を維持できる。
【0093】また、圧縮機、四方切換弁、第3のバル
ブ、利用側熱交換器、第3の絞り装置、第1の絞り装
置、熱源側熱交換器及び上記四方切換弁を順次接続して
形成された主暖房回路と、一端が上記利用側熱交換器と
上記四方切換弁との間に接続されると共に、他端が上記
第1の絞り装置と第3の絞り装置との間に接続され、第
2の絞り装置、蓄熱用熱交換器及び第5のバルブを有し
た直列回路と、上記圧縮機、四方切換弁、蓄熱用熱交換
器、熱源側熱交換器、第1の絞り装置、第1のバルブ及
び四方切換弁を順次接続した蓄熱用回路と、上記蓄熱用
熱交換器を収容し、蓄熱可能な蓄熱媒体が収納された蓄
熱槽と、一端が上記圧縮機吸入側に接続されると共に、
他端が上記圧縮機と上記四方切換弁との間に接続され、
冷媒ポンプ、第7のバルブを有した直列回路と、上記冷
媒ポンプ、第7のバルブ、四方切換弁、利用側熱交換
器、第3の絞り装置、第2の絞り装置及び蓄熱用熱交換
器を順次接続して形成された放熱回路と、を備え、冷媒
として非共沸混合冷媒を用い、上記放熱回路を利用する
放熱運転において第1の絞り装置を閉止するよう制御す
る制御手段を備えたので、放熱運転時に使用していない
熱源側熱交換器や熱源側熱交換器周辺の冷媒回路に、冷
媒が循環する冷媒回路内を流れるべき冷媒が滞留しにく
くなるため、冷媒が循環する冷媒回路内の冷媒循環組成
が安定し、性能の低下を防止できる。
【0094】また、所定時間第1の絞り装置を開いた後
閉止する制御を備えたので、放熱運転時に冷媒が循環す
る冷媒回路内の冷媒循環組成をコントロールすることが
でき、性能をコントロールすることができる。
【0095】また、冷媒循環組成検知装置を備え、冷媒
循環組成検知値が所定の値以下になった場合に第1の絞
り装置を閉じる制御を備えたので、放熱運転時に冷媒が
循環する冷媒回路内の冷媒循環組成を維持できる。
【0096】また、冷媒循環組成検知装置を備え、冷媒
循環組成検知値が所定の値以上になった場合に第1の絞
り装置を開く制御を備えたので、放熱運転時に冷媒が循
環する冷媒回路内の冷媒循環組成を維持できる。
【0097】また、冷媒循環組成検知装置に代えて、圧
縮機高圧側の圧力を検出する圧力検出手段を備え、冷媒
循環組成検知値に代えて圧力検出値を用いるので、従来
より広く用いられている圧力検出手段を用いて同様な制
御ができる。
【0098】また、圧縮機、四方切換弁、熱源側熱交換
器、第1の絞り装置、第2のバルブ、第3の絞り装置、
利用側熱交換器及び上記四方切換弁を順次接続して形成
された主冷房回路と、一端が上記第1の絞り装置と第2
のバルブとの間に接続されると共に、他端が上記利用側
熱交換器と上記四方切換弁との間に接続され、第2の絞
り装置、蓄熱用熱交換器及び第5のバルブを有した直列
回路と、上記圧縮機、四方切換弁、熱源側熱交換器、第
1の絞り装置、第2の絞り装置、蓄熱用熱交換器、第5
のバルブ及び四方切換弁を順次接続した蓄冷熱用回路
と、上記蓄熱用熱交換器を収容し、蓄熱可能な蓄熱媒体
が収納された蓄熱槽と、一端が上記圧縮機吸入側に接続
されると共に、他端が蓄熱用熱交換器と上記第5のバル
ブとの間に接続され、冷媒ポンプ、第6のバルブを有し
た直列回路と、上記冷媒ポンプ、第6のバルブ、蓄熱用
熱交換器、第2の絞り装置、第2のバルブ、第3の絞り
装置、上記利用側熱交換器及び四方切換弁を順次接続し
て形成された放冷回路と、を備え、冷媒として非共沸混
合冷媒を用い、上記放冷用回路を利用する放冷運転起動
後、放冷運転から主冷房回路及び放冷用回路を用いた併
用冷房運転に切換えるよう制御する制御手段を備えたの
で、安定的に冷房運転を行なうことができる。
【0099】また、上記放冷運転起動後、第2の絞り装
置の蓄熱用熱交換器側入口の冷媒過冷却度に基づいて放
冷運転から併用冷房運転に切換えるよう制御する制御手
段を備えたので、起動時の安定性をより向上させること
ができる。
【0100】また、圧縮機、四方切換弁、熱源側熱交換
器、第1の絞り装置、第2のバルブ、第3の絞り装置、
利用側熱交換器及び上記四方切換弁を順次接続して形成
された主冷房回路と、一端が上記第1の絞り装置と第2
のバルブとの間に接続されると共に、他端が上記利用側
熱交換器と上記四方切換弁との間に接続され、第2の絞
り装置、蓄熱用熱交換器及び第5のバルブを有した直列
回路と、上記圧縮機、四方切換弁、熱源側熱交換器、第
1の絞り装置、第2の絞り装置、蓄熱用熱交換器、第5
のバルブ及び四方切換弁を順次接続した蓄冷熱用回路
と、上記蓄熱用熱交換器を収容し、蓄熱可能な蓄熱媒体
が収納された蓄熱槽と、一端が上記圧縮機吸入側に接続
されると共に、他端が蓄熱用熱交換器と上記第5のバル
ブとの間に接続され、冷媒ポンプ、第6のバルブを有し
た直列回路と、上記冷媒ポンプ、第6のバルブ、蓄熱用
熱交換器、第2の絞り装置、第2のバルブ、第3の絞り
装置、上記利用側熱交換器及び四方切換弁を順次接続し
て形成された放冷回路と、を備え、主冷房回路による一
般冷房用回路と上記放冷用回路とを併用する併用冷房運
転時に、第1の絞り装置の熱源側熱交換器側入り口の冷
媒過冷却度に基づいて、第1の絞り装置の開度を制御す
る制御手段を備えたので、併用冷房運転時に安定した運
転が行なえる。
【0101】また、圧縮機、四方切換弁、熱源側熱交換
器、絞り装置、利用側熱交換器及び上記四方切換弁を順
次接続して形成された主冷房回路と、一端が上記絞り装
置と上記利用側熱交換器との間に接続されると共に、他
端が上記利用側熱交換器と上記四方切換弁との間に接続
され、上記利用側熱交換器と並列に接続された蓄熱用熱
交換器とを備え、冷媒に非共沸混合冷媒を用いた空気調
和装置に対して、蓄冷熱運転開始時に上記利用交換器側
に低沸点冷媒比率の高い冷媒を滞留させ、上記蓄熱用熱
交換器に低沸点冷媒比率の低い所定比率の冷媒を循環さ
せるので、非共沸混合冷媒を用いて安定した蓄冷熱運転
が行なえる。
【0102】また、圧縮機、四方切換弁、利用側熱交換
器、絞り装置、熱源側熱交換器及び上記四方切換弁を順
次接続して形成された主暖房回路と、一端が上記利用側
熱交換器と上記四方切換弁との間に接続されると共に、
他端が上記絞り装置と上記利用側熱交換器との間に接続
され、上記利用側熱交換器と並列に接続された蓄熱用熱
交換器とを備え、冷媒に非共沸混合冷媒を用いた空気調
和装置に対して、蓄熱運転開始時に上記利用交換器側に
低沸点冷媒比率の高い冷媒を滞留させ、上記蓄熱用熱交
換器に低沸点冷媒比率の低い所定比率の冷媒を循環させ
るので、非共沸混合冷媒を用いて安定した蓄熱運転が行
なえる。
【0103】また、圧縮機、四方切換弁、熱源側熱交換
器、絞り装置、利用側熱交換器及び上記四方切換弁を順
次接続して形成された主冷房回路と、一端が上記絞り装
置と上記利用側熱交換器との間に接続されると共に、他
端が上記利用側熱交換器と上記四方切換弁との間に接続
され、上記利用側熱交換器と並列に接続された蓄熱用熱
交換器とを備え、冷媒に非共沸混合冷媒を用いた空気調
和装置に対して、蓄冷用熱交換器からの放冷運転開始時
に上記熱源側交換器側に低沸点冷媒比率の高い冷媒を滞
留させ、上記蓄熱用熱交換器に低沸点冷媒比率の低い所
定比率の冷媒を循環させるので、非共沸混合冷媒を用い
て安定した放冷運転が行なえる。
【0104】また、圧縮機、四方切換弁、利用側熱交換
器、絞り装置、熱源側熱交換器及び上記四方切換弁を順
次接続して形成された主暖房回路と、一端が上記利用側
熱交換器と上記四方切換弁との間に接続されると共に、
他端が上記絞り装置と上記利用側熱交換器との間に接続
され、上記利用側熱交換器と並列に接続された蓄熱用熱
交換器とを備え、冷媒に非共沸混合冷媒を用いた空気調
和装置に対して、蓄熱用熱交換器からの放熱運転開始時
に上記熱源側交換器側に低沸点冷媒比率の高い冷媒を滞
留させ、上記蓄熱用熱交換器に低沸点冷媒比率の低い所
定比率の冷媒を循環させるので、非共沸混合冷媒を用い
て安定した放熱運転が行なえる。
【0105】また、圧縮機、四方切換弁、熱源側熱交換
器、絞り装置、利用側熱交換器及び上記四方切換弁を順
次接続して形成された主冷房回路と、一端が上記絞り装
置と上記利用側熱交換器との間に接続されると共に、他
端が上記利用側熱交換器と上記四方切換弁との間に接続
され、上記利用側熱交換器と並列に接続された蓄熱用熱
交換器とを備え、冷媒に非共沸混合冷媒を用いた空気調
和装置に対して、熱源側熱交換器および利用側熱交換器
にてそれぞれ熱交換を行なう空調運転開始時に上記蓄熱
用熱交換器側に低沸点冷媒比率の高い冷媒を滞留させ、
上記熱源側熱交換器および利用側熱交換器に低沸点冷媒
比率の低い所定比率の冷媒を循環させるので、非共沸混
合冷媒を用いて安定した空調運転が行なえる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の実施の形態におけるビル用マルチエ
アコンの蓄熱式空気調和装置の冷媒回路図である。
【図2】 同実施の形態での蓄冷運転時の冷媒流れを示
した図である。
【図3】 同実施の形態での蓄熱運転時の冷媒流れを示
した図である。
【図4】 同実施の形態での放冷運転時の冷媒流れを示
した図である。
【図5】 同実施の形態での併用冷房運転時の冷媒流れ
を示した図である。
【図6】 同実施の形態での放熱運転時の冷媒流れを示
した図である。
【図7】 同実施の形態での併用暖房運転時の冷媒流れ
を示した図である。
【図8】 同実施の形態での一般冷房運転時の冷媒流れ
を示した図である。
【図9】 同実施の形態での一般暖房運転時の冷媒流れ
を示した図である。
【図10】 同実施の形態での冷媒循環組成検知回路の
冷媒流れを示した図である。
【図11】 従来の蓄熱式空気調和装置の冷媒回路図で
ある。
【符号の説明】
1:圧縮機、2:圧縮機用四方切換弁、3:室外側熱交
換器、4:第1の絞り装置、5:第2の絞り装置、6:蓄
熱槽、7:蓄熱用熱交換器、8:室内用熱交換器、9:
第3の絞り装置、10:冷媒ポンプ、11:第1の開閉
弁、12:第3の開閉弁、13:第5の開閉弁、14:第
6の開閉弁、15:第4の開閉弁、16:第7の開閉弁、
17:第1の圧力検出手段、18:第1の温度検出手段、
19:第2の温度検出手段、20:アキュムレータ、2
1:蓄熱媒体、22:第4の絞り装置、23:逆止弁、
24:第2の開閉弁、25:冷媒循環組成検知装置、2
6:第2の熱交換部、27:第1の減圧装置、28:第2
の圧力検出手段、29:室外ファン、30:圧縮機容量
変更装置、31:第1の熱交換部、32:第3の温度検出
手段、33:第4の温度検出手段、34:第5の温度検出
手段。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 宮本 守也 東京都千代田区丸の内二丁目2番3号 三 菱電機株式会社内 Fターム(参考) 3L060 AA02 CC10 DD07 EE09 EE41

Claims (25)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 圧縮機、四方切換弁、熱源側熱交換器、
    第1の絞り装置、第2のバルブ、第3の絞り装置、利用
    側熱交換器及び上記四方切換弁を順次接続して形成され
    た主冷房回路と、 一端が上記第1の絞り装置と第2のバルブとの間に接続
    されると共に、他端が上記利用側熱交換器と上記四方切
    換弁との間に接続され、第2の絞り装置、蓄熱用熱交換
    器及び第5のバルブを有した直列回路と、 上記圧縮機、四方切換弁、熱源側熱交換器、第1の絞り
    装置、第2の絞り装置、蓄熱用熱交換器、第5のバルブ
    及び四方切換弁を順次接続した蓄冷熱用回路と、 上記蓄熱用熱交換器を収容し、蓄熱可能な蓄熱媒体が収
    納された蓄熱槽と、 一端が上記圧縮機吸入側に接続されると共に、他端が蓄
    熱用熱交換器と上記第5のバルブとの間に接続され、冷
    媒ポンプ、第6のバルブを有した直列回路と、 上記冷媒ポンプ、第6のバルブ、蓄熱用熱交換器、第2
    の絞り装置、第2のバルブ、第3の絞り装置、上記利用
    側熱交換器及び四方切換弁を順次接続して形成された放
    冷回路と、を備え、 冷媒として非共沸混合冷媒を用い、上記蓄冷用回路を利
    用する蓄冷運転において上記第2のバルブを閉止するよ
    う制御する制御手段を備えたことを特徴とする蓄熱式空
    気調和装置。
  2. 【請求項2】 所定時間第2のバルブを開いた後閉止す
    る制御を備えたことを特徴とする請求項1記載の蓄熱式
    空気調和装置。
  3. 【請求項3】 冷媒循環組成検知装置を備え、冷媒循環
    組成検知値が所定の値以下になった場合に第2のバルブ
    を閉じる制御を備えたことを特徴とする請求項1記載の
    蓄熱式空気調和装置。
  4. 【請求項4】 冷媒循環組成検知装置を備え、冷媒循環
    組成検知値が所定の値以上になった場合に第2のバルブ
    を開く制御を備えたことを特徴とする請求項1または3
    記載の蓄熱式空気調和装置。
  5. 【請求項5】 圧縮機、四方切換弁、第1のバルブ、熱
    源側熱交換器、第1の絞り装置、第3の絞り装置、利用
    側熱交換器及び上記四方切換弁を順次接続して形成され
    た主冷房回路と、 一端が上記第1の絞り装置と第3の絞り装置との間に接
    続されると共に、他端が上記利用側熱交換器と上記四方
    切換弁との間に接続され、第2の絞り装置、蓄熱用熱交
    換器及び第5のバルブを有した直列回路と、 上記圧縮機、四方切換弁、第1のバルブ、熱源側熱交換
    器、第1の絞り装置、第2の絞り装置、蓄熱用熱交換
    器、第4のバルブ及び四方切換弁を順次接続した蓄冷熱
    用回路と、 上記蓄熱用熱交換器を収容し、蓄熱可能な蓄熱媒体が収
    納された蓄熱槽と、 一端が上記圧縮機吸入側に接続されると共に、他端が蓄
    熱用熱交換器と上記第5のバルブとの間に接続され、冷
    媒ポンプ、第6のバルブを有した直列回路と、 上記冷媒ポンプ、第6のバルブ、蓄熱用熱交換器、第2
    の絞り装置、第3の絞り装置、利用側熱交換器及び四方
    切換弁を順次接続して形成された放冷回路と、を備え、 冷媒として非共沸混合冷媒を用い、上記放冷回路を利用
    する放冷運転において第1のバルブを閉止するよう制御
    する制御手段を備えたことを特徴とする蓄熱式空気調和
    装置。
  6. 【請求項6】 所定時間第1のバルブを開いた後閉止す
    る制御を備えたことを特徴とする請求項5記載の蓄熱式
    空気調和装置。
  7. 【請求項7】 冷媒循環組成検知装置を備え、冷媒循環
    組成検知値が所定の値以下になった場合に第1のバルブ
    を閉じる制御を備えたことを特徴とする請求項5記載の
    蓄熱式空気調和装置。
  8. 【請求項8】 冷媒循環組成検知装置を備え、冷媒循環
    組成検知値が所定の値以上になった場合に第1のバルブ
    を開く制御を備えたことを特徴とする請求項5または7
    記載の蓄熱式空気調和装置。
  9. 【請求項9】 圧縮機、四方切換弁、第3のバルブ、利
    用側熱交換器、第3の絞り装置、第1の絞り装置、熱源
    側熱交換器及び上記四方切換弁を順次接続して形成され
    た主暖房回路と、 一端が上記第3のバルブと上記四方切換弁との間に接続
    されると共に、他端が上記第1の絞り装置と第3の絞り
    装置との間に接続され、第5のバルブ、蓄熱用熱交換器
    及び第2の絞り装置を有した直列回路と、 上記圧縮機、四方切換弁、第1の絞り装置、利用側熱交
    換器及び四方切換弁を順次接続した蓄熱用回路と、 上記蓄熱用熱交換器を収容し、蓄熱可能な蓄熱媒体が収
    納された蓄熱槽と、 一端が上記圧縮機吸入側に接続されると共に、他端が上
    記圧縮機と上記四方切換弁との間に接続され、冷媒ポン
    プ、第7のバルブを有した直列回路と、 上記冷媒ポンプ、第7のバルブ、四方切換弁、上記第3
    のバルブ、利用側熱交換器、第3の絞り装置、第2の絞
    り装置及び蓄熱用熱交換器を順次接続して形成された放
    熱回路と、を備え、 冷媒として非共沸混合冷媒を用い、上記蓄熱用回路を利
    用する蓄熱運転において上記第3のバルブを閉止するよ
    う制御する制御手段を備えたことを特徴とする蓄熱式空
    気調和装置。
  10. 【請求項10】 所定時間第3のバルブを開いた後閉止
    する制御を備えたことを特徴とする請求項9記載の蓄熱
    式空気調和装置。
  11. 【請求項11】 冷媒循環組成検知装置を備え、冷媒循
    環組成検知値が所定の値以下になった場合に第3のバル
    ブを閉じる制御を備えたことを特徴とする請求項9記載
    の蓄熱式空気調和装置。
  12. 【請求項12】 冷媒循環組成検知装置を備え、冷媒循
    環組成検知値が所定の値以上になった場合に第3のバル
    ブを開く制御を備えたことを特徴とする請求項9または
    11記載の蓄熱式空気調和装置。
  13. 【請求項13】 圧縮機、四方切換弁、第3のバルブ、
    利用側熱交換器、第3の絞り装置、第1の絞り装置、熱
    源側熱交換器及び上記四方切換弁を順次接続して形成さ
    れた主暖房回路と、 一端が上記利用側熱交換器と上記四方切換弁との間に接
    続されると共に、他端が上記第1の絞り装置と第3の絞
    り装置との間に接続され、第2の絞り装置、蓄熱用熱交
    換器及び第5のバルブを有した直列回路と、 上記圧縮機、四方切換弁、蓄熱用熱交換器、熱源側熱交
    換器、第1の絞り装置、第1のバルブ及び四方切換弁を
    順次接続した蓄熱用回路と、 上記蓄熱用熱交換器を収容し、蓄熱可能な蓄熱媒体が収
    納された蓄熱槽と、 一端が上記圧縮機吸入側に接続されると共に、他端が上
    記圧縮機と上記四方切換弁との間に接続され、冷媒ポン
    プ、第7のバルブを有した直列回路と、 上記冷媒ポンプ、第7のバルブ、四方切換弁、利用側熱
    交換器、第3の絞り装置、第2の絞り装置及び蓄熱用熱
    交換器を順次接続して形成された放熱回路と、を備え、 冷媒として非共沸混合冷媒を用い、上記放熱回路を利用
    する放熱運転において第1の絞り装置を閉止するよう制
    御する制御手段を備えたことを特徴とする蓄熱式空気調
    和装置。
  14. 【請求項14】 所定時間第1の絞り装置を開いた後閉
    止する制御を備えたことを特徴とする請求項13記載の
    蓄熱式空気調和装置。
  15. 【請求項15】 冷媒循環組成検知装置を備え、冷媒循
    環組成検知値が所定の値以下になった場合に第1の絞り
    装置を閉じる制御を備えたことを特徴とする請求項13
    記載の蓄熱式空気調和装置。
  16. 【請求項16】 冷媒循環組成検知装置を備え、冷媒循
    環組成検知値が所定の値以上になった場合に第1の絞り
    装置を開く制御を備えたことを特徴とする請求項13ま
    たは15記載の蓄熱式空気調和装置。
  17. 【請求項17】 冷媒循環組成検知装置に代えて、圧縮
    機高圧側の圧力を検出する圧力検出手段を備え、冷媒循
    環組成検知値に代えて圧力検出値を用いることを特徴と
    する請求項3、4、7、8、11、12、15、16の
    何れか1項記載の蓄熱式空気調和装置。
  18. 【請求項18】 圧縮機、四方切換弁、熱源側熱交換
    器、第1の絞り装置、第2のバルブ、第3の絞り装置、
    利用側熱交換器及び上記四方切換弁を順次接続して形成
    された主冷房回路と、 一端が上記第1の絞り装置と第2のバルブとの間に接続
    されると共に、他端が上記利用側熱交換器と上記四方切
    換弁との間に接続され、第2の絞り装置、蓄熱用熱交換
    器及び第5のバルブを有した直列回路と、 上記圧縮機、四方切換弁、熱源側熱交換器、第1の絞り
    装置、第2の絞り装置、蓄熱用熱交換器、第5のバルブ
    及び四方切換弁を順次接続した蓄冷熱用回路と、 上記蓄熱用熱交換器を収容し、蓄熱可能な蓄熱媒体が収
    納された蓄熱槽と、 一端が上記圧縮機吸入側に接続されると共に、他端が蓄
    熱用熱交換器と上記第5のバルブとの間に接続され、冷
    媒ポンプ、第6のバルブを有した直列回路と、 上記冷媒ポンプ、第6のバルブ、蓄熱用熱交換器、第2
    の絞り装置、第2のバルブ、第3の絞り装置、上記利用
    側熱交換器及び四方切換弁を順次接続して形成された放
    冷回路と、を備え、 冷媒として非共沸混合冷媒を用い、上記放冷用回路を利
    用する放冷運転起動後、放冷運転から主冷房回路及び放
    冷用回路を用いた併用冷房運転に切換えるよう制御する
    制御手段を備えたことを特徴とする蓄熱式空気調和装
    置。
  19. 【請求項19】 上記放冷運転起動後、第2の絞り装置
    の蓄熱用熱交換器側入口の冷媒過冷却度に基づいて放冷
    運転から併用冷房運転に切換えるよう制御する制御手段
    を備えたことを特徴とする請求項18記載の蓄熱式空気
    調和装置。
  20. 【請求項20】 圧縮機、四方切換弁、熱源側熱交換
    器、第1の絞り装置、第2のバルブ、第3の絞り装置、
    利用側熱交換器及び上記四方切換弁を順次接続して形成
    された主冷房回路と、 一端が上記第1の絞り装置と第2のバルブとの間に接続
    されると共に、他端が上記利用側熱交換器と上記四方切
    換弁との間に接続され、第2の絞り装置、蓄熱用熱交換
    器及び第5のバルブを有した直列回路と、 上記圧縮機、四方切換弁、熱源側熱交換器、第1の絞り
    装置、第2の絞り装置、蓄熱用熱交換器、第5のバルブ
    及び四方切換弁を順次接続した蓄冷熱用回路と、 上記蓄熱用熱交換器を収容し、蓄熱可能な蓄熱媒体が収
    納された蓄熱槽と、 一端が上記圧縮機吸入側に接続されると共に、他端が蓄
    熱用熱交換器と上記第5のバルブとの間に接続され、冷
    媒ポンプ、第6のバルブを有した直列回路と、 上記冷媒ポンプ、第6のバルブ、蓄熱用熱交換器、第2
    の絞り装置、第2のバルブ、第3の絞り装置、上記利用
    側熱交換器及び四方切換弁を順次接続して形成された放
    冷回路と、を備え、 主冷房回路による一般冷房用回路と上記放冷用回路とを
    併用する併用冷房運転時に、第1の絞り装置の熱源側熱
    交換器側入り口の冷媒過冷却度に基づいて、第1の絞り
    装置の開度を制御する制御手段を備えたことを特徴とす
    る蓄熱式空気調和装置。
  21. 【請求項21】 圧縮機、四方切換弁、熱源側熱交換
    器、絞り装置、利用側熱交換器及び上記四方切換弁を順
    次接続して形成された主冷房回路と、一端が上記絞り装
    置と上記利用側熱交換器との間に接続されると共に、他
    端が上記利用側熱交換器と上記四方切換弁との間に接続
    され、上記利用側熱交換器と並列に接続された蓄熱用熱
    交換器とを備え、冷媒に非共沸混合冷媒を用いた空気調
    和装置に対して、蓄冷熱運転開始時に上記利用交換器側
    に低沸点冷媒比率の高い冷媒を滞留させ、上記蓄熱用熱
    交換器に低沸点冷媒比率の低い所定比率の冷媒を循環さ
    せることを特徴とする蓄熱式空気調和装置の制御方法。
  22. 【請求項22】 圧縮機、四方切換弁、利用側熱交換
    器、絞り装置、熱源側熱交換器及び上記四方切換弁を順
    次接続して形成された主暖房回路と、一端が上記利用側
    熱交換器と上記四方切換弁との間に接続されると共に、
    他端が上記絞り装置と上記利用側熱交換器との間に接続
    され、上記利用側熱交換器と並列に接続された蓄熱用熱
    交換器とを備え、冷媒に非共沸混合冷媒を用いた空気調
    和装置に対して、蓄熱運転開始時に上記利用交換器側に
    低沸点冷媒比率の高い冷媒を滞留させ、上記蓄熱用熱交
    換器に低沸点冷媒比率の低い所定比率の冷媒を循環させ
    ることを特徴とする蓄熱式空気調和装置の制御方法。
  23. 【請求項23】 圧縮機、四方切換弁、熱源側熱交換
    器、絞り装置、利用側熱交換器及び上記四方切換弁を順
    次接続して形成された主冷房回路と、一端が上記絞り装
    置と上記利用側熱交換器との間に接続されると共に、他
    端が上記利用側熱交換器と上記四方切換弁との間に接続
    され、上記利用側熱交換器と並列に接続された蓄熱用熱
    交換器とを備え、冷媒に非共沸混合冷媒を用いた空気調
    和装置に対して、蓄冷用熱交換器からの放冷運転開始時
    に上記熱源側交換器側に低沸点冷媒比率の高い冷媒を滞
    留させ、上記蓄熱用熱交換器に低沸点冷媒比率の低い所
    定比率の冷媒を循環させることを特徴とする蓄熱式空気
    調和装置の制御方法。
  24. 【請求項24】 圧縮機、四方切換弁、利用側熱交換
    器、絞り装置、熱源側熱交換器及び上記四方切換弁を順
    次接続して形成された主暖房回路と、一端が上記利用側
    熱交換器と上記四方切換弁との間に接続されると共に、
    他端が上記絞り装置と上記利用側熱交換器との間に接続
    され、上記利用側熱交換器と並列に接続された蓄熱用熱
    交換器とを備え、冷媒に非共沸混合冷媒を用いた空気調
    和装置に対して、蓄熱用熱交換器からの放熱運転開始時
    に上記熱源側交換器側に低沸点冷媒比率の高い冷媒を滞
    留させ、上記蓄熱用熱交換器に低沸点冷媒比率の低い所
    定比率の冷媒を循環させることを特徴とする蓄熱式空気
    調和装置の制御方法。
  25. 【請求項25】 圧縮機、四方切換弁、熱源側熱交換
    器、絞り装置、利用側熱交換器及び上記四方切換弁を順
    次接続して形成された主冷房回路と、一端が上記絞り装
    置と上記利用側熱交換器との間に接続されると共に、他
    端が上記利用側熱交換器と上記四方切換弁との間に接続
    され、上記利用側熱交換器と並列に接続された蓄熱用熱
    交換器とを備え、冷媒に非共沸混合冷媒を用いた空気調
    和装置に対して、熱源側熱交換器および利用側熱交換器
    にてそれぞれ熱交換を行なう空調運転開始時に上記蓄熱
    用熱交換器側に低沸点冷媒比率の高い冷媒を滞留させ、
    上記熱源側熱交換器および利用側熱交換器に低沸点冷媒
    比率の低い所定比率の冷媒を循環させることを特徴とす
    る蓄熱式空気調和装置の制御方法。
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