JP2002372328A - 蓄熱式空気調和装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 室内ユニットの運転状態に関わらず、冷房運
転を円滑にかつ効率的に行う。 【解決手段】 室内ユニット４の運転台数が少なく、蓄
熱槽３１内のピークシフト用伝熱管３２Ｂでの過冷却が
過度になりだし、冷媒の温度が所定値よりも低くなった
際に、バイパス弁５２が開放されて、圧縮機１１から室
外ユニット２の室外用熱交換器１６を通された冷媒の一
部をバイパス配管５１を介して室内ユニット４の室内用
熱交換器４１へ送り込み、過剰な過冷却により室内熱交
換器に過剰量の冷媒が流れるのを確実に防止する制御手
段を設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、料金が低額な夜間
電力で蓄熱槽内に貯留された水に蓄熱を行い、この蓄熱
を冷房もしくは暖房に利用する蓄熱式空気調和装置に関
する。

【０００２】

【従来の技術】近年、料金が低額な夜間電力によって氷
をつくり、その氷を利用して冷房を行い、消費電力を低
減させる蓄熱式空気調和装置が用いられている。この種
の蓄熱式空気調和装置の一例を、図６に示すものを例に
とって説明する。

【０００３】図において、符号１は蓄熱式空気調和装置
である。この蓄熱式空気調和装置１は、室外ユニット
２、蓄熱ユニット３及び室内ユニット４から構成されて
おり、これらユニットのそれぞれの機器が配管５によっ
て接続され、この配管５内を冷媒が循環するようになっ
ている。

【０００４】室外ユニット２には、圧縮機１１が設けら
れており、この圧縮機１１によって冷媒が圧縮されて送
り出されるようになっている。圧縮機１１には、オイル
セパレータ１２、逆止弁１３を介して四方弁１４が接続
されており、圧縮された冷媒が四方弁１４へ送り出され
るようになっている。また、この圧縮機１１には、アキ
ュームレータ１５が接続されており、このアキュームレ
ータ１５から冷媒が送り込まれるようになっている。

【０００５】四方弁１４には、室外用熱交換器１６が接
続されており、この室外用熱交換器１６には、膨張弁１
７が接続され、さらに、過冷却熱交換器１８を介して接
続バルブ１９に接続されている。また、四方弁１４に
は、接続バルブ２０、２１が接続されており、接続バル
ブ２１は、室外用熱交換器１６と連通されている。

【０００６】蓄熱ユニット３には、蓄熱槽３１が設けら
れており、この蓄熱槽３１の内部には、ピークカット用
伝熱管３２Ａ、ピークシフト用伝熱管３２Ｂが配設され
ている。この蓄熱槽３１には、水が貯留されるようにな
っており、これにより、蓄熱槽３１内に配設されたピー
クカット用伝熱管３２Ａ、ピークシフト用伝熱管３２Ｂ
が、貯留された水に浸漬されるようになっている。

【０００７】蓄熱ユニット３には、室外ユニット２の接
続バルブ１９、２０、２１に接続される配管５ａ、５
ｂ、５ｃが設けられており、接続バルブ１９に接続され
た配管５ａは、蓄熱ユニット３に設けられたレシーバ３
３に接続されている。接続バルブ２０に接続された配管
５ｂは、室内ユニット４へ伸ばされており、その途中に
は、ピークカット用伝熱管３２Ａ、ピークシフト用伝熱
管３２Ｂに繋がる配管５ｄ、５ｅが接続されている。

【０００８】また、接続バルブ２１に接続された配管５
ｃは、レシーバ３３から室内ユニット４に伸ばされた配
管５ｆに接続されており、その途中には、ピークカット
用伝熱管３２Ａ、ピークシフト用伝熱管３２Ｂに繋がる
配管５ｄ、５ｅが接続されている。

【０００９】ピークカット用伝熱管３２Ａに繋がる配管
５ｇは、レシーバ３３に繋がる配管５ｈ及び室内ユニッ
ト４へ伸ばされた配管５ｆに繋がる５ｉに分岐されてい
る。ピークシフト用伝熱管３２Ｂに繋がる配管５ｊは、
レシーバ３３に繋がる配管５ｋ及びキャピラリチューブ
３４を有する配管５ｌに分岐されており、配管５ｌは、
配管５ｋの途中に接続されている。

【００１０】室内ユニット４は、室内用熱交換器４１を
有しており、この室内用熱交換器４１の一端には、キャ
ピラリチューブ３４、電子膨張弁４３が設けられた配管
５ｍを介して配管５ｆに接続されている。また、室内用
熱交換器４１の他端には、配管５ｎを介して配管５ｂに
接続されている。

【００１１】なお、図において、符号ＳＶ１〜ＳＶ１７
は電磁弁であり、符号３４はキャピラリチューブ、符号
１３は逆止弁、符号１７は膨張弁である。そして、上記
蓄熱式空気調和装置１の電磁弁ＳＶ１〜ＳＶ１７が、図
示しない制御手段によって開閉制御されて、各種の運転
に応じて配管５内を冷媒が流されるようになっている。

【００１２】上記のように構成された従来の蓄熱式空気
調和装置１の時間による電力消費量を図７に示した。こ
の蓄熱式空気調和装置１における冷房では、夜間の電力
を用いて蓄熱槽３１内の水を凍らせる製氷運転を行い、
昼間はその氷を用いて冷房を行うようになっている。具
体的には、図の破線で示した従来の使用電力に対し、空
調機運転時の電力を全体的に低減するピークシフト冷房
運転と、特に電力消費量の多い時間帯にて大幅に消費電
力を低減させるピークカット冷房運転が行われる。

【００１３】図８にピークシフト冷房運転時、図９にピ
ークカット運転時の各電磁弁の開閉状態と冷媒の流れを
示した。図において、太線は配管内に冷媒が流動してい
ることを示している。

【００１４】（ピークシフト冷房運転）ピークシフト冷
房運転時には、図８に示すように、室外ユニット２の圧
縮機１１で圧縮されて高温・高圧のガスとなった冷媒
は、四方弁１４から室外用熱交換器１６に送られ、室外
に放熱し液冷媒となった後、過冷却熱交換器１８を通
り、接続バルブ１９を介して蓄熱ユニット３のレシーバ
３３へ送られる。そして、このレシーバ３３に送られた
冷媒は、電磁弁ＳＶ８及びキャピラリチューブ３４を通
り、電磁弁ＳＶ１１を通過して、蓄熱槽３１内のピーク
シフト用伝熱管３２Ｂへ送られ、蓄熱槽３１内の氷によ
って冷却される。その後、逆止弁１３を介して電磁弁Ｓ
Ｖ３を通過し、配管５ｆに通されて室内ユニット４へ送
られる。

【００１５】室内ユニット４では、配管５ｍから送られ
る冷媒が、キャピラリチューブ３４を通過後、電子膨張
弁４３にて絞られて蒸発し、さらに、キャピラリチュー
ブ３４へ通されて室内用熱交換器４１に送られ、この室
内用熱交換器４１にて室内の熱を吸熱する。

【００１６】そして、この室内用熱交換器４１にて室内
の熱を吸熱してガスとなった冷媒は、配管５ｂを通り、
室外ユニット２の四方弁１４へ戻され、その後、アキュ
ームレータ１５へ送り込まれ、このアキュームレータ１
５から再び各圧縮機１１へ送り込まれる。

【００１７】（ピークカット冷房運転）ピークカット冷
房運転時では、図９に示すように、圧縮機１１で圧縮さ
れて高温・高圧のガスとなった冷媒は、四方弁１４から
接続バルブ２１を介して蓄熱ユニット３の配管５ｃへ送
り込まれ、電磁弁ＳＶ６を通過して配管５ｄへ送られて
電磁弁ＳＶ９を通過して、蓄熱槽３１内のピークカット
用伝熱管３２Ａへ送られ、蓄熱槽３１内の氷によって冷
却される。その後、配管５ｇの電磁弁ＳＶ４を通過して
配管５ｉへ送り込まれ、電磁弁ＳＶ７を通過して、配管
５ｆへ送られ、室内ユニット４へ送られる。

【００１８】室内ユニット４では、配管５ｍから送られ
る冷媒が、キャピラリチューブ３４を通過後、電子膨張
弁４３にて絞られて蒸発し、さらに、キャピラリチュー
ブ３４へ通されて室内用熱交換器４１に送られ、この室
内用熱交換器４１にて室内の熱を吸熱する。

【００１９】そして、この室内用熱交換器４１にて室内
の熱を吸熱してガスとなった冷媒は、配管５ｂを通り、
室外ユニット２の四方弁１４へ戻され、その後、アキュ
ームレータ１５へ送り込まれ、このアキュームレータ１
５から再び各圧縮機１１へ送り込まれる。

【００２０】なお、上記のようにピークシフト冷房運転
あるいはピークカット冷房運転を行う際に利用される蓄
熱槽３１内の氷を製氷する場合、この蓄熱式空気調和装
置１では、次のような製氷運転を行う。

【００２１】（製氷運転）図１０に示すように、室外ユ
ニット２の圧縮機１１で圧縮されて高温・高圧のガスと
なった冷媒は、四方弁１４から室外用熱交換器１６に送
られ、室外に放熱し液冷媒となった後、過冷却熱交換器
１８を通り、接続バルブ１９を介して蓄熱ユニット３の
レシーバ３３へ送られる。そして、このレシーバ３３に
送られた冷媒は、配管５ｋの電磁弁ＳＶ２を通過後、温
度式膨張弁１７を通過して、配管５ｈ、５ｉへそれぞれ
送り込まれ、蓄熱槽３１内のピークカット用伝熱管３２
Ａ、ピークシフト用伝熱管３２Ｂへ通される。そして、
このピークカット用伝熱管３２Ａ、ピークシフト用伝熱
管３２Ｂを通過する際に、蓄熱槽３１内の水を冷却して
凍らせることにより製氷が行われる。

【００２２】その後、配管５ｄの電磁弁ＳＶ９及び配管
５ｅの逆止弁１３を通過し、電磁弁ＳＶ５を通されて配
管５ｂへ送り込まれ、室外ユニット２の四方弁１４へ戻
され、アキュームレータ１５へ送り込まれ、このアキュ
ームレータ１５から再び各圧縮機１１へ送り込まれる。

【００２３】さらに、上記構成の蓄熱式空気調和装置１
では、蓄熱槽３１内の水を温め、その熱によって次のよ
うな暖房運転も行うようになっている。

【００２４】（温蓄利用暖房）図１１に示すように、室
外ユニット２の圧縮機１１で圧縮されて高温・高圧のガ
スとなった冷媒は、四方弁１４から接続バルブ２０を介
して配管５ｂへ送り出され、室内ユニット４の室内用熱
交換器４１にて放熱して液体となり、その後、配管５ｍ
を介して配管５ｆに戻され、この配管５ｆから蓄熱ユニ
ット３のレシーバ３３へ送り込まれる。

【００２５】レシーバ３３に戻された冷媒は、室外ユニ
ット２側及び蓄熱槽３１側へ分岐される。蓄熱槽３１側
へ送り出される冷媒は、電磁弁ＳＶ２を通過して、配管
５ｈに繋がる温度式膨張弁１７を通過して配管５ｈへ送
り込まれ、蓄熱槽３１内のピークカット用伝熱管３２Ａ
内を流される。

【００２６】そして、このように蓄熱槽３１内のピーク
カット用伝熱管３２Ａ内を冷媒が流れることにより、蓄
熱槽３１内の温水の熱を冷媒が吸熱する。その後、冷媒
は、配管５ｄから配管５ｃへ送り込まれ、室外ユニット
２の四方弁１４へ戻され、その後、アキュームレータ１
５へ送り込まれ、このアキュームレータ１５から再び各
圧縮機１１へ送り込まれる。なお、レシーバ３３から室
外ユニット２側へ送り出される冷媒は、配管５ａから接
続バルブ１９を介して室外ユニット２の過冷却熱交換器
１８を経て、膨張弁１７にて蒸発して室外用熱交換器１
６にて吸熱し、四方弁１４へ戻され、アキュームレータ
１５から再び圧縮機１１へ送り出される。

【００２７】なお、上記のように温蓄利用暖房運転を行
う際に利用される蓄熱槽３１内の水を加熱する場合、こ
の蓄熱式空気調和装置１では、次のような温蓄運転を行
う。

【００２８】（温蓄運転）図１２に示すように、室外ユ
ニット２の圧縮機１１で圧縮されて高温・高圧のガスと
なった冷媒は、四方弁１４から接続バルブ２０を介して
配管５ｂへ送り出され、電磁弁ＳＶ５を通過して、配管
５ｄへ送り込まれ、蓄熱槽３１内のピークカット用伝熱
管３２Ａを通される。

【００２９】これにより、蓄熱槽３１内の水は、冷媒に
よって加熱されて蓄熱される。その後、冷媒は、配管５
ｇへ送り出され、電磁弁ＳＶ４を通過して配管５ｈへか
らキャピラリチューブ３４、逆止弁１３を通過して、配
管５ｋへ送り込まれ、電磁弁ＳＶ２を通過し、レシーバ
３３へ送り込まれる。このレシーバ３３に送り込まれた
冷媒は、配管５ａから接続バルブ１９を介して室外ユニ
ット２の過冷却熱交換器１８を経て、膨張弁１７を通過
して室外用熱交換器１６にて吸熱し、四方弁１４へ戻さ
れ、アキュームレータ１５から再び圧縮機１１へ送り出
される。

【００３０】また、上記の蓄熱式空気調和装置１では、
蓄熱槽３１の蓄熱を用いることなく、次のような非蓄熱
利用冷房運転及び非蓄熱利用暖房運転も行われる。

【００３１】（非蓄熱利用冷房運転）図１３に示すよう
に、室外ユニット２の圧縮機１１で圧縮されて高温・高
圧のガスとなった冷媒は、四方弁１４から室外用熱交換
器１６に送られ、室外に放熱し液冷媒となった後、過冷
却熱交換器１８を通り、接続バルブ１９を介して蓄熱ユ
ニット３のレシーバ３３へ送られる。そして、このレシ
ーバ３３に送られた冷媒は、配管５ｆの電磁弁ＳＶ１を
通り、室内ユニット４へ送られる。室内ユニット４で
は、配管５ｍから送られる冷媒が、キャピラリチューブ
３４を通過後、電子膨張弁４３にて絞られ、さらに、キ
ャピラリチューブ３４へ通されて室内用熱交換器４１に
送られ、この室内用熱交換器４１にて室内の熱を吸熱す
る。

【００３２】そして、この室内用熱交換器４１にて室内
の熱を吸熱してガスとなった冷媒は、配管５ｂを通り、
室外ユニット２の四方弁１４へ戻され、その後、アキュ
ームレータ１５へ送り込まれ、このアキュームレータ１
５から再び各圧縮機１１へ送り込まれる。

【００３３】（非蓄熱利用暖房運転）図１４に示すよう
に、室外ユニット２の圧縮機１１で圧縮されて高温・高
圧のガスとなった冷媒は、四方弁１４から接続バルブ２
０を介して配管５ｂへ送り出され、室内ユニット４の室
内用熱交換器４１にて放熱して液体となり、その後、配
管５ｍを介して配管５ｆに戻され、この配管５ｆから蓄
熱ユニット３のレシーバ３３へ送り込まれる。レシーバ
３３に戻された冷媒は、配管５ａから接続バルブ１９を
介して室外ユニット２の過冷却熱交換器１８を経て、膨
張弁１７を通過して室外用熱交換器１６にて吸熱し、四
方弁１４へ戻され、アキュームレータ１５から再び圧縮
機１１へ送り出される。

【００３４】さらに、上記構成の蓄熱式空気調和装置１
では、蓄熱槽３１内の温水を利用して、室外用熱交換器
１６に付着した霜を溶かす蓄熱利用暖房デフロスト運転
や、ピークシフト冷房運転、ピークカット冷房運転を行
う前に、低圧側の配管５内から冷媒を回収して高圧側に
溜めて運転の準備を行うポンプダウン運転が行われるよ
うになっている。

【００３５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、蓄熱槽３１
の容量は、接続された全ての室内ユニット４が最大運転
した際の容量を基準として設定されている。このため、
ピークシフト冷房運転時において、室内ユニット４の運
転容量が小さくされると、室外ユニット２の室外用熱交
換器１６にて凝縮された冷媒が、蓄熱ユニット３の蓄熱
槽３１内のピークシフト用伝熱管３２Ｂにおいて、過冷
却が過大となってしまい、室内ユニット４の電子膨張弁
４３において、液冷媒が流れ過ぎてしまう。

【００３６】そして、このように、電子膨張弁４３にお
いて、液冷媒が流れ過ぎてしまうと、室内用熱交換器４
１において、冷媒が完全に蒸発しきれず、液冷媒が室外
ユニット２の圧縮機１１側へ戻されてしまう、いわゆる
液バック現象が生じる恐れがあった。そして、この液バ
ック現象が生じると、ピークシフト冷房運転時における
全体のサイクルが円滑に行われなくなり、冷房効率の低
下を招いてしまうという問題があった。

【００３７】本発明は上記事情に鑑みて成されたもので
あり、室内ユニットの運転状態に関わらず、冷房運転を
円滑にかつ効率的に行うことが可能な蓄熱式空気調和装
置を提供することを目的としている。

【００３８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１記載の蓄熱式空気調和装置は、屋外と熱交
換を行う室外用熱交換器を有する室外ユニットと、室内
と熱交換を行う室内用熱交換器を有する室内ユニット
と、水が収容された蓄熱槽が設けられ該蓄熱槽内に配設
された伝熱管によって蓄熱槽内の水に蓄熱を行う蓄熱ユ
ニットとを有し、必要なときに前記蓄熱槽内の水の蓄熱
を利用して冷暖房を行う蓄熱式空気調和装置であって、
前記伝熱管は、圧縮機から前記室外ユニットを介して冷
媒が送り込まれ、該冷媒を前記室外ユニットにおける熱
交換後にさらに前記蓄熱槽内の水と熱交換させて前記室
内ユニットへ送り込むピークシフト用伝熱管と、前記圧
縮機から直接冷媒が送り込まれ、該冷媒を前記蓄熱槽内
の水と熱交換させて前記室内ユニットへ送り込むピーク
カット用伝熱管とに分割されて配設されてなり、前記ピ
ークシフト用伝熱菅から前記室内ユニットの前記室内用
熱交換器へ冷媒を送り込む配管と前記室外ユニットから
送り込まれる冷媒が流される配管とを連通させるバイパ
ス配管と、該バイパス配管を開閉させる制御弁と、前記
室内用熱交換器へ冷媒を送り込む配管に設けられた温度
センサと、該温度センサからの検出結果に基づいて前記
制御弁を開閉制御する制御手段とを有し、前記圧縮機か
ら前記室外ユニットを通して前記ピークシフト用伝熱管
へ冷媒を送り込むことにより、前記室外ユニットの前記
室外用熱交換器にて凝縮された冷媒を、さらに前記ピー
クシフト用伝熱管にて蓄熱槽内の氷と熱交換させて前記
室内ユニットの前記室内用熱交換器に送り込み蒸発させ
て冷房を行うピークシフト冷房運転時に、前記制御手段
は、前記温度センサからの検出結果に基づいて、冷媒の
温度が所定値よりも低くなった際に、前記室内用熱交換
器へ送り込む冷媒の過冷却が過大であると判断して前記
制御弁を開放することを特徴としている。

【００３９】このように、室内ユニットの運転台数が少
なく、蓄熱槽内のピークシフト用伝熱管での過冷却が過
度になりだし、冷媒の温度が所定値よりも低くなると、
制御手段によって制御弁が開放されて、圧縮機から室外
ユニットの室外用熱交換器を通された冷媒の一部が室内
ユニットの室内用熱交換器へ送り込まれるので、過剰な
過冷却によって室内ユニットの室内熱交換器に液冷媒が
流れ過ぎてしまうのを確実に防止することができ、いわ
ゆる液バック現象を防いで常に良好なピークシフト冷房
運転を維持させることができる。

【００４０】請求項２記載の蓄熱式空気調和装置は、屋
外と熱交換を行う室外用熱交換器を有する室外ユニット
と、室内と熱交換を行う室内用熱交換器を有する室内ユ
ニットと、水が収容された蓄熱槽が設けられ該蓄熱槽内
に配設された伝熱管によって蓄熱槽内の水に蓄熱を行う
蓄熱ユニットとを有し、必要なときに前記蓄熱槽内の水
の蓄熱を利用して冷暖房を行う蓄熱式空気調和装置であ
って、前記伝熱管は、圧縮機から前記室外ユニットを介
して冷媒が送り込まれ、該冷媒を前記室外ユニットにお
ける熱交換後にさらに前記蓄熱槽内の水と熱交換させて
前記室内ユニットへ送り込むピークシフト用伝熱管と、
前記圧縮機から直接冷媒が送り込まれ、該冷媒を前記蓄
熱槽内の水と熱交換させて前記室内ユニットへ送り込む
ピークカット用伝熱管とに分割されて配設されてなり、
前記室外ユニットと前記ピークシフト用伝熱管とを連通
する配管の途中に設けられた可変絞り弁と、前記室内用
熱交換器へ冷媒を送り込む配管に設けられた温度センサ
と、該温度センサからの検出結果に基づいて前記可変絞
り弁を開閉制御する制御手段とを有し、前記圧縮機から
前記室外ユニットを通して前記ピークシフト用伝熱管へ
冷媒を送り込むことにより、前記室外ユニットの前記室
外用熱交換器にて凝縮された冷媒を、さらに前記ピーク
シフト用伝熱管にて蓄熱槽内の氷と熱交換させて過冷却
し、前記室内ユニットの前記室内用熱交換器に送り込み
蒸発させて冷房を行うピークシフト冷房運転時に、前記
制御手段は、前記温度センサからの検出結果から冷媒の
温度を求め、この冷媒の温度に基づいて、前記室内用熱
交換器へ送り込む冷媒の過冷却が過大とならないよう
に、前記可変絞り弁を制御して開度を調整することを特
徴としている。

【００４１】つまり、室内ユニットの運転台数が少な
く、蓄熱槽内のピークシフト用伝熱管での過冷却が過度
になりだし、冷媒の温度が所定値よりも低くなると、制
御手段によって可変絞り弁が開閉制御されて、ピークシ
フト用伝熱管へ送り込まれる冷媒の流量が抑えられるの
で、過剰な過冷却によって室内ユニットの室内熱交換器
に液冷媒が流れ過ぎてしまうのを確実に防止することが
でき、いわゆる液バック現象を防いで常に良好なピーク
シフト冷房運転を維持させることができる。

【００４２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態例の蓄熱
式空気調和装置を図面を参照して説明する。なお、前述
した従来技術と同一構造部分には、同一符号を付して説
明を省略する。 （第１実施形態例）図１に示すものは、第１実施形態例
の蓄熱式空気調和装置１である。この蓄熱式空気調和装
置１には、蓄熱ユニット３の配管５ｋにバイパス配管５
１の一端が接続されている。このバイパス配管５１の他
端は、蓄熱槽３１内のピークシフト用伝熱管３２Ｂから
室内ユニット４に繋がる配管５ｆへ冷媒を送り込む配管
５ｐに接続されている。

【００４３】また、このバイパス配管５１には、その途
中にバイパス弁（制御弁）５２が設けられており、この
バイパス弁５２によってバイパス配管５１が開閉される
ようになっている。さらに、室内ユニット４へ繋がる配
管５ｆには、バイパス配管５１が接続された配管５ｐと
の合流点よりも下流側に、温度センサ５３が設けられて
おり、この温度センサ５３からの検出結果が、図示しな
い制御手段に送信されるようになっている。

【００４４】次に、上記構成の蓄熱式空気調和装置１に
おけるピークシフト冷房運転について説明する。ピーク
シフト冷房運転時では、図２に示すように、室外ユニッ
ト２の圧縮機１１で圧縮されて高温・高圧のガスとなっ
た冷媒は、四方弁１４から室外用熱交換器１６に送ら
れ、室外に放熱し液冷媒となった後、過冷却熱交換器１
８を通り、接続バルブ１９を介して蓄熱ユニット３のレ
シーバ３３へ送られる。そして、このレシーバ３３に送
られた冷媒は、電磁弁ＳＶ８及びキャピラリチューブ３
４を通り、電磁弁ＳＶ１１を通過して、蓄熱槽３１内の
ピークシフト用伝熱管３２Ｂへ送られ、蓄熱槽３１内の
氷によって冷却される。その後、逆止弁１３を介して電
磁弁ＳＶ３を通過し、配管５ｆに通されて室内ユニット
４へ送られる。

【００４５】室内ユニット４では、配管５ｍから送られ
る冷媒が、キャピラリチューブ３４を通過後、電子膨張
弁４３にて絞られ、さらに、キャピラリチューブ３４へ
通されて室内用熱交換器４１に送られ、この室内用熱交
換器４１にて室内の熱を吸熱する。これによって、室内
が冷房される。そして、この室内用熱交換器４１にて室
内の熱を吸熱してガスとなった冷媒は、配管５ｂを通
り、室外ユニット２の四方弁１４へ戻され、その後、ア
キュームレータ１５へ送り込まれ、このアキュームレー
タ１５から再び各圧縮機１１へ送り込まれる。

【００４６】ここで、室内ユニット４の運転容量が小さ
くなり、蓄熱槽３１内のピークシフト用伝熱管３２Ｂで
の冷却が過度になりだして過冷却が過大となると、温度
センサ５３からの検出結果に基づいて、制御手段は、室
内ユニット４へ送り込む液冷媒の温度が予め設定された
所定値よりも低くなったことを検知し、バイパス配管５
１のバイパス弁５２へ制御信号を出力して開口させる。

【００４７】これにより、図３に示すように、レシーバ
３３から蓄熱槽３１のピークシフト用伝熱管３２Ｂへ送
り込まれて過冷却される冷媒の一部が、バイパス配管５
１を通り、配管５ｐへ合流される。これにより、ピーク
シフト用伝熱管３２Ｂから配管５ｆに送り込まれる過冷
却された冷媒に、過冷却されずにレシーバ３３から送り
込まれた冷媒が混合されて適正の温度に下げられた状態
にて、配管５ｆを介して室内ユニット４へ送り出され
る。

【００４８】これにより、室内ユニット４では、適度に
過冷却された適量の冷媒が送り込まれ、室内ユニット４
の電子膨張弁４３によって冷媒が円滑に膨張されて、室
内用熱交換器４１において、良好にかつ確実に冷媒が蒸
発されて熱交換が行われる。したがって、室内用熱交換
器４１よりも下流側には、確実に蒸発された低圧のガス
冷媒が配管５ｂを介して室外ユニット２の四方弁１４を
介してアキュムレータ１５へ送り込まれ、このアキュム
レータ１５から圧縮機１１へ送り込まれる。

【００４９】このように、上記第１実施形態例の蓄熱式
空気調和装置１によれば、室内ユニット４の運転台数が
少なく、蓄熱槽３１内のピークシフト用伝熱管３２Ｂで
の過冷却が過度になりだし、冷媒の温度が所定値よりも
低くなると、制御手段によって電磁弁５２が開放され
て、圧縮機１１から室外ユニット２の室外用熱交換器１
６を通された冷媒の一部がバイパス配管５１を介して室
内ユニット４の室内用熱交換器４１へ送り込まれるの
で、過剰な過冷却により室内ユニット４の室内熱交換器
に過剰量の冷媒が流れてしまい、未蒸発になることによ
る流量チョークによるガスロー状態を確実に防止するこ
とができ、いわゆる液バック現象を防いで常に良好なピ
ークシフト冷房運転を維持させることができる。

【００５０】なお、上記の蓄熱式空気調和装置１におい
て、バイパス配管５１を設けず、制御手段によって電磁
弁ＳＶ１の開閉制御を行わせるようにしても良い。つま
り、配管５ｆに設けた温度センサ５３からの検出結果に
基づいて、制御手段が過冷却が過大であると判断した際
に、図４に示すように、電磁弁ＳＶ１を開き、ピークシ
フト用伝熱管３２Ｂにより過冷却が行われていない冷媒
を配管５ｆへ直接導き、ピークシフト用伝熱管３２Ｂに
て過冷却が行われて配管５ｐを介して送り込まれる冷媒
に合流させて混合させ、室内ユニット４へ送り込むよう
にしても良い。

【００５１】（第２実施形態例）図５に示すものは、第
２実施形態例の蓄熱式空気調和装置１である。この蓄熱
式空気調和装置１には、レシーバ３３から蓄熱槽３１内
のピークシフト用伝熱管３２Ｂへ冷媒を導く配管５ｑ
に、キャピラリチューブ３４に代えて、可変絞り弁５４
が設けられている。そして、この可変絞り弁５４によっ
て電磁弁ＳＶ８を介して蓄熱槽３１内のピークシフト用
伝熱管３２Ｂへ送り込まれる冷媒の流量が調整されるよ
うになっている。

【００５２】そして、この第２実施形態例の蓄熱式空気
調和装置１にあっては、前述したように、室内ユニット
４の運転容量が小さくなり、蓄熱槽３１内のピークシフ
ト用伝熱管３２Ｂでの冷却が過度になりだして過冷却が
過大となると、温度センサ５３からの検出結果に基づい
て、制御手段は、室内ユニット４へ送り込む液冷媒の温
度が予め設定された所定値よりも低くなったことを検知
し、可変絞り弁５４による絞り量を調整する。つまり、
過冷却が過大となった際には、可変絞り弁５４において
絞りをより大きくさせて冷媒の圧力を下げることにより
温度を下げ、蓄熱槽３１内の水温との温度差を小さく
し、蓄熱槽３１内のピークシフト用伝熱管３２Ｂにおけ
る過冷却を抑える。

【００５３】これにより、ピークシフト用伝熱管３２Ｂ
から配管５ｆに送り込まれる過冷却された冷媒が過度に
過冷却されないため、室内ユニット４では、適度に過冷
却された適量の冷媒が送り込まれ、室内ユニット４の電
子膨張弁４３によって冷媒が円滑に膨張されて、室内用
熱交換器４１において、良好にかつ確実に冷媒が蒸発さ
れて熱交換が行われる。したがって、室内用熱交換器４
１よりも下流側には、確実に蒸発された低圧のガス冷媒
が配管５ｂを介して室外ユニット２の四方弁１４を介し
てアキュムレータ１５へ送り込まれ、このアキュムレー
タ１５から圧縮機１１へ送り込まれる。

【００５４】このように、上記第２実施形態例の蓄熱式
空気調和装置１によれば、室内ユニット４の運転台数が
少なく、蓄熱槽３１内のピークシフト用伝熱管３２Ｂで
の過冷却が過度になりだし、冷媒の温度が所定値よりも
低くなると、制御手段によって可変絞り弁５４が開閉制
御されて、ピークシフト用伝熱管３２Ｂへ送り込まれる
冷媒の流量が抑えられるので、過剰な過冷却により室内
ユニット４の室内熱交換器に過剰量の冷媒が流れるのを
確実に防止することができ、液バック現象を防止して常
に良好なピークシフト冷房運転を維持させることができ
る。

【００５５】

【発明の効果】以上、説明したように、本発明の蓄熱式
空気調和装置によれば、下記の効果を得ることができ
る。請求項１記載の蓄熱式空気調和装置によれば、室内
ユニットの運転台数が少なく、蓄熱槽内のピークシフト
用伝熱管での過冷却が過度になりだし、冷媒の温度が所
定値よりも低くなると、制御手段によって制御弁が開放
されて、圧縮機から室外ユニットの室外用熱交換器を通
された冷媒の一部が室内ユニットの室内用熱交換器へ送
り込まれるので、過剰な過冷却により室内熱交換器に過
剰量の冷媒が流れるのを確実に防止することができ、液
バック現象を防いで常に良好なピークシフト冷房運転を
維持させることができる。

【００５６】請求項２記載の蓄熱式空気調和装置によれ
ば、室内ユニットの運転台数が少なく、蓄熱槽内のピー
クシフト用伝熱管での過冷却が過度になりだし、冷媒の
温度が所定値よりも低くなると、制御手段によって可変
絞り弁が開閉制御されて、ピークシフト用伝熱管へ送り
込まれる冷媒の流量が抑えられるので、過剰な過冷却に
より室内熱交換器に過剰量の冷媒が流れるのを確実に防
止することができ、液バックを防止して常に良好なピー
クシフト冷房運転を維持させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の第１実施形態の蓄熱式空気調和装置
における概略回路図の概略図である。

【図２】 本発明の第１実施形態の蓄熱式空気調和装置
におけるピークシフト冷房運転を説明する概略回路図で
ある。

【図３】 本発明の第１実施形態の蓄熱式空気調和装置
におけるピークシフト冷房運転を説明する概略回路図で
ある。

【図４】 本発明の第１実施形態の蓄熱式空気調和装置
における他の概略回路図である。

【図５】 本発明の第２実施形態の蓄熱式空気調和装置
におけるピークシフト冷房運転を説明する概略回路図で
ある。

【図６】 従来の蓄熱式空気調和装置における概略回路
図である。

【図７】 蓄熱式空気調和装置における消費電力と時間
との関係を示す図である。

【図８】 蓄熱式空気調和装置におけるピークシフト冷
房運転を説明する概略回路図である。

【図９】 蓄熱式空気調和装置におけるピークカット冷
房運転を説明する概略回路図である。

【図１０】 蓄熱式空気調和装置における製氷運転を説
明する概略回路図である。

【図１１】 蓄熱式空気調和装置における蓄熱利用暖房
運転を説明する概略回路図である。

【図１２】 蓄熱式空気調和装置における温蓄運転を説
明する概略回路図である。

【図１３】 蓄熱式空気調和装置における非蓄熱利用冷
房運転を説明する概略回路図である。

【図１４】 蓄熱式空気調和装置における非蓄熱利用暖
房運転を説明する概略回路図である。

【符号の説明】

１ 蓄熱式空気調和装置 ２ 室外ユニット ４ 室内ユニット ５ｆ 配管（バイパス配管） １１ 圧縮機 １６ 室外用熱交換器 ３１ 蓄熱槽 ３２Ａ ピークカット用伝熱管 ３２Ｂ ピークシフト用伝熱管 ４１ 室内用熱交換器 ５１ バイパス配管 ５２ バイパス弁 ５３ 温度センサ ５４ 可変絞り弁 ＳＶ１ 電磁弁（バイパス弁）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小川 孝 愛知県名古屋市中村区岩塚町字九反所60番 地の１ 中菱エンジニアリング株式会社内 Ｆターム(参考） 3L092 TA02 TA09 TA15 UA04 XA08 YA13 YA14

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 屋外と熱交換を行う室外用熱交換器を有
   する室外ユニットと、室内と熱交換を行う室内用熱交換
   器を有する室内ユニットと、水が収容された蓄熱槽が設
   けられ該蓄熱槽内に配設された伝熱管によって蓄熱槽内
   の水に蓄熱を行う蓄熱ユニットとを有し、必要なときに
   前記蓄熱槽内の水の蓄熱を利用して冷暖房を行う蓄熱式
   空気調和装置であって、 前記伝熱管は、圧縮機から前記室外ユニットを介して冷
   媒が送り込まれ、該冷媒を前記室外ユニットにおける熱
   交換後にさらに前記蓄熱槽内の水と熱交換させて前記室
   内ユニットへ送り込むピークシフト用伝熱管と、前記圧
   縮機から直接冷媒が送り込まれ、該冷媒を前記蓄熱槽内
   の水と熱交換させて前記室内ユニットへ送り込むピーク
   カット用伝熱管とに分割されて配設されてなり、 前記ピークシフト用伝熱菅から前記室内ユニットの前記
   室内用熱交換器へ冷媒を送り込む配管と前記室外ユニッ
   トから送り込まれる冷媒が流される配管とを連通させる
   バイパス配管と、該バイパス配管を開閉させる制御弁
   と、前記室内用熱交換器へ冷媒を送り込む配管に設けら
   れた温度センサと、該温度センサからの検出結果に基づ
   いて前記制御弁を開閉制御する制御手段とを有し、 前記圧縮機から前記室外ユニットを通して前記ピークシ
   フト用伝熱管へ冷媒を送り込むことにより、前記室外ユ
   ニットの前記室外用熱交換器にて凝縮された冷媒を、さ
   らに前記ピークシフト用伝熱管にて蓄熱槽内の氷と熱交
   換させて過冷却し、前記室内ユニットの前記室内用熱交
   換器に送り込み蒸発させて冷房を行うピークシフト冷房
   運転時に、前記制御手段は、前記温度センサからの検出
   結果に基づいて、冷媒の温度が所定値よりも低くなった
   際に、前記室内用熱交換器へ送り込む冷媒の過冷却が過
   大であると判断して前記制御弁を開放することを特徴と
   する蓄熱式空気調和装置。
2. 【請求項２】 屋外と熱交換を行う室外用熱交換器を有
   する室外ユニットと、室内と熱交換を行う室内用熱交換
   器を有する室内ユニットと、水が収容された蓄熱槽が設
   けられ該蓄熱槽内に配設された伝熱管によって蓄熱槽内
   の水に蓄熱を行う蓄熱ユニットとを有し、必要なときに
   前記蓄熱槽内の水の蓄熱を利用して冷暖房を行う蓄熱式
   空気調和装置であって、 前記伝熱管は、圧縮機から前記室外ユニットを介して冷
   媒が送り込まれ、該冷媒を前記室外ユニットにおける熱
   交換後にさらに前記蓄熱槽内の水と熱交換させて前記室
   内ユニットへ送り込むピークシフト用伝熱管と、前記圧
   縮機から直接冷媒が送り込まれ、該冷媒を前記蓄熱槽内
   の水と熱交換させて前記室内ユニットへ送り込むピーク
   カット用伝熱管とに分割されて配設されてなり、 前記室外ユニットと前記ピークシフト用伝熱管とを連通
   する配管の途中に設けられた可変絞り弁と、前記室内用
   熱交換器へ冷媒を送り込む配管に設けられた温度センサ
   と、該温度センサからの検出結果に基づいて前記可変絞
   り弁を開閉制御する制御手段とを有し、 前記圧縮機から前記室外ユニットを通して前記ピークシ
   フト用伝熱管へ冷媒を送り込むことにより、前記室外ユ
   ニットの前記室外用熱交換器にて凝縮された冷媒を、さ
   らに前記ピークシフト用伝熱管にて蓄熱槽内の氷と熱交
   換させて過冷却し、前記室内ユニットの前記室内用熱交
   換器に送り込み蒸発させて冷房を行うピークシフト冷房
   運転時に、前記制御手段は、前記温度センサからの検出
   結果から冷媒の温度を求め、この冷媒の温度に基づい
   て、前記室内用熱交換器へ送り込む冷媒の過冷却が過大
   とならないように、前記可変絞り弁を制御して開度を調
   整することを特徴とする蓄熱式空気調和装置。